无论是光伏还是半导体,原料都离不开硅。地球上存在的硅是极为常见的一种元素,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中,不过它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式存在。硅在宇宙中的储量排在第八位,在地壳中它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的26.4%,仅次于第一位的氧(49.4%),因此硅元素的取得并不难。
工业硅又称金属硅,是由硅石和碳质还原剂在矿热炉内冶炼成的产品,是制作多晶硅的原料。我国的工业硅在产能与产量方面都是全球第一,世界占比逾50%,且继续呈上升趋势。2016年我国的工业硅产能达到460万吨,产能连续扩张,然而2016年产量仅为210万吨,产能利用率低。此外,我国的工业硅生产集中程度不高,前10家工业硅企业产量只占到全国产量的34%左右。
硅料属于光伏电子产品吗?
光伏发电不是一定要使用硅材料,可以发电的按材料来分有
硅类:单晶硅,多晶硅,非晶硅和微晶硅。化合物薄膜:砷化镓,碲化镉(CdTe),硫化镉(CdS),铜铟镓硒硫(CIGSSe),纳米晶二氧化钛。以及有机物类等。
现在工业用的大部分还是晶体硅电池,其优点有:1,硅在地球上的元素含量排名第二,在未来不会成为稀缺资源。2,在50年代就已经有硅电池了,经过几十年的发展,单晶硅电池的发展最成熟。3,硅的转化效率极限为30%左右,在实验室中已经做到24%,工业生产出的组件已经达到18%以上,是作出的转换效率最高的材料。
多晶硅的效率比单晶硅要低一些,工艺也比较容易实现,是通过浇注成型的。
非晶硅和微晶硅的转化效率低,在8%左右(工业成品)。
剩下的几类电池转换效率都不及单多晶硅,所以现有情况下硅类电池还是占有大部分的市场。