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单晶硅太阳能电池板与多晶硅有何区别?哪种更贵
单晶硅太阳能电池板贵一些,两者区别如下:
1、制作工艺不同
加工单晶太阳电池片,首先要在硅片上掺杂和扩散,一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。这样就在硅片上形成P/N结。然后采用丝网印刷法,将配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂覆减反射源,以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉,至此,单晶硅太阳电池的单体片就制成了。
加工多晶太阳电池片工艺过程是选择电阻率为100~300欧姆厘米的多晶块料或单晶硅头尾料,经破碎,用1:5的氢氟酸和硝酸混合液进行适当的腐蚀,然后用去离子水冲洗呈中性,并烘干。
用石英坩埚装好多晶硅料,加入适量硼硅,放入浇铸炉,在真空状态中加热熔化。熔化后应保温约20分钟,然后注入石墨铸模中,待慢慢凝固冷却后,即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体,以便切片加工成方形太阳电池片,可提高材质利用率和方便组装。
2、光电转换率不同
单晶硅电池片在实验室最高转化效率为24.7%,普通商品化的转换效率为10%-18%。多晶硅太阳能电池实验室最高效率达到20.3%,普通商品化的一般为10%-16%。虽然看上去单晶硅的转化率更高,但单晶和多晶电池片,制成的太阳能板成品最终的效率是差不多的。
首先,单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池的寿命和稳定性都很好。其次,虽然单晶硅太阳能电池的平均转换效率比多晶硅太阳能电池的平均转换效率高2%左右,但是由于单晶硅太阳能电池只能做成准正方形(四个顶端是圆弧),当组成太阳能电池组件时就有一部分面积填不满,而多晶硅太阳能电池是正方形,不存在这个问题。因此对于太阳能电池板来说,效率基本是一样的。
3、外观不同
颜色:单晶硅面底色是黑色或淡蓝色,多晶硅面底色多是蓝色或彩色。
面积:相同功率的单晶板跟多晶板比较,多晶板面积稍大于单晶板面积。
太阳能板:单晶硅太阳能电池片因为制作工艺问题,一般其半成硅锭为圆柱形,切片后单片单晶硅电池片的四角为圆角,拼接成太阳能板后,会有明显的菱形空隙。
多晶硅太阳能电池片,一般其半成硅锭为立方体形,切片后单片多晶硅电池片为方形,拼接成太阳能板时,有最高的填充率,产品相对也比较美观。
4、市场趋势与价格不同
由于两种太阳能电池材料的制造工艺不一样,多晶硅太阳能电池制造过程中消耗的能量要比单晶硅太阳能电池少30%左右。
从制作成本上来讲,多晶硅太阳能电池比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造更简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此多晶太阳能电池板在如今得到大量发展,也是使用的最广泛的太阳能电池板。
所以单晶太阳能板市场价格相对高一些,但多晶太阳能板的安装使用更加广泛。不过由于单晶电池不能铺满整块太阳能板,而多晶电池没有面积上的浪费,所以综合起来,两者的发电效率并没有多大的差别。
多晶硅产业如何?
总投资约22亿元的3000吨/年多晶硅项目日前在四川乐山市高新区破土动工。这是乐山市今年开工建设的又一多晶硅项目,目前在全国生产多晶硅的3家企业中乐山市拥有2家,生产规模1500吨,占国内建成能力的80%以上。乐山国家级硅材料产业基地的雏形初显。
——需求迅猛为多晶硅产业迎来发展机遇
太阳能光伏产业的飞速发展,为作为基础材料的多晶硅产业提供了广阔的市场。目前全球95%以上的半导体器件是用硅材料制造的,由硅材料制成的集成电路和半导体器件广泛应用于航天、国防军工、通讯等高精尖行业以及各种电子、电器、汽车等通用行业,硅材料支撑着种类繁多、意义重大的电子信息工业。同时,随着石化能源的逐渐枯竭和以及环保需求上升,可再生能源快速发展,太阳能电池用多晶硅原料需求增势迅猛。
负责新项目的四川省乐电天威硅业科技有限责任公司总经理唐前正介绍,近年来,全球多晶硅市场严重供不应求,为我国硅材料产业提供了难得的发展机遇。多晶硅价格已经从2003年的不到40美元/公斤上涨至现在的300美元/公斤左右,而且根据有关机构的预测,全球多晶硅供不应求的局面在2010年前不会有大的改观,多晶硅产品市场前景看好。预计2010年全球半导体级多晶硅需求量3.5万吨,太阳能多晶硅需求量5万吨,供需矛盾十分突出。
——我国多晶硅产业正处在迅猛发展阶段
截至目前,在全国生产多晶硅的3家企业中,乐山市有峨眉半导体材料厂和新光硅业2家,生产规模1500吨,占我国建成能力的80%以上。其中,峨眉半导体材料厂是中国半导体材料行业的领军企业,新光硅业公司的多晶硅项目为目前国内最大,也是国家级高技术示范项目。四川新光硅业公司通过1260吨/年多晶硅生产装置的运行,已经基本掌握了改良西门子工艺中的氯化硅氢化、大型还原炉、导热油转化热能、还原尾气干法回收等四项关键技术,对设备设计、操作条件等积累了一定经验,储备了相当数量的多晶硅人才。
据了解,今年仅在乐山市就有峨眉半导体材料厂500吨多晶硅扩建项目、东汽集团1500吨、永祥公司1000吨新建项目将竣工投产。3月28日乐电天威3000吨项目动工建设后,永祥公司五通3000吨和犍为6000吨项目也即将动工建设。
乐山市委书记姜晓亭说,乐山市依托在技术、人才、产业规模和配套能力上拥有的明显比较优势,正在努力将乐山建设成为全国最大的硅材料产业基地。“我们力争通过4至5年的时间,计划投资200亿元,形成多晶硅19500吨、单晶硅2000吨、1000MW太阳能电池、电子元器件500亿只的生产能力,达产后年可实现销售收入千亿元以上,实现利税400亿元,解决就业上万人次。”
总体上看,我国多晶硅产业正处在迅猛发展的阶段。随着能源政策的倾斜,国内多晶硅生产在政策与利益的驱动作用下正迅速铺开,国内大量资本关注或直接投资多晶硅产业。目前,全国已有十几个省区市在做多晶硅项目,项目总数近40个,呈遍地开花之势。除已投产的极少数几个外,大部分处于正在建设或拟建阶段,其中已有十几家企业开工建设。如果这些项目全部建成达产,那么几年后我国多晶硅年产量将达到10万吨左右。而2007年我国多晶硅总产量仅600吨,占全球产量的2%左右。
——广阔前景“光环”下也存在隐忧
姜晓亭认为,首先我国硅材料产业的发展不应该走一哄而起、盲目上马的道路,而应根据产业特点合理布局。只有集中建设大型产业化基地,才有利于基础设施共用共享、副产品的循环利用、集中治理污染等,同时能够避免花费大笔钱重复引进技术。如果国家不统一合理规划布局,产业发展肯定会出现门槛高、资源浪费、低水平重复建设等隐忧。
目前,只有美国、日本、德国拥有最先进的多晶硅产业化技术,并且几十年来一直实行技术封锁和市场垄断,制约了我国多晶硅产业的发展。国内已经运用和将要运用的技术,主要为改良西门子工艺和俄罗斯技术,但其产品生产成本大约是美国、日本、德国成本的2倍以上,产品价格不具有竞争力。
其次,多晶硅项目建设周期要2年左右,全部达产还需要一个周期,而国内众多企业进军多晶硅产业在未来几年将形成巨大的产能。与此同时,德国、日本、美国等国外多晶硅企业也都在扩产和新建工厂,预计到2010年国外多晶硅总产能将达到6万吨。产能巨量膨胀的同时,如果下游产业得不到迅猛发展,就有导致产品过剩的可能。
第三,目前的多晶硅价格由于供不应求处在高位运行的过热态势。国内多晶硅产品的成本每公斤基本在60美元以上,如果因产能过剩等因素导致价格暴跌,利润将大幅下滑甚至出现亏损。2001年至2002年,因全球供大于求,电子级多晶硅就曾暴跌到每公斤35美元至45美元。
此外,多晶硅行业是有一定污染的产业,如果环保环节控制不好,将会影响这一绿色产业的发展。
相关专家也认为,国家应加大力度支持多晶硅产业的技术研发,统筹调整多晶硅产业布局,规划和建设国家级硅材料产业基地,在信贷、税收、电价等方面大力支持,并从技术、环保等方面严格控制项目立项,确保整个行业健康有序的发展。
多晶硅行业的发展前景如何?
前瞻《中国多晶硅行业供需形势与投资预测分析报告 前瞻》数据显示,2012年我国累计进口多晶硅达82760吨,其中,从韩国进口的多晶硅达19525吨,从美国进口的多晶硅达32302吨,从德国进口的多晶硅达20654吨。
前瞻产业研究院分析师认为,我国多晶硅产业属于竞争力弱或典型的结构性产能过剩,即高端产品(或有竞争力的产品)供不应求,国内产量低,需求大量进口;而低附加值的产品(或无竞争力的产品)供过于求,并且大量产能尚未释放。
从发展的角度来看,随着未来光伏产业的发展,目前多晶硅的有效产能仍不能满足光伏产业的需求,2020年光伏产业的需求是目前有效产能的1.5倍左右,2050年的需求是目前有效产能的15倍左右,因此中国多晶硅产业属于阶段性、结构性产能过剩。
针对我国多晶硅产业典型的结构性过剩现象,前瞻产业研究院认为,我国可通过规划产业布局、调整产业结构来实现产业转型升级,并在维持国内市场稳定、增加企业竞争力、扩大国内企业市场份额的同时,积极抢占国外市场份额。积极推动我国多晶硅产业向着良好、健康、稳定的方向发展。
什么是多晶硅石英陶瓷坩埚?
全称为:高纯熔融石英陶瓷坩埚(二氧化硅含量≥99.9%)。是以高纯熔融石英为原料做成的陶瓷质坩埚。一般情况下,其形状主要有方形和圆筒形。其中,方形的高纯石英坩埚用在多晶硅铸锭环节,充当多晶硅化料和长晶的容器;圆形的高纯石英坩埚则用在单晶硅中拉单晶的环节。高纯熔融石英由于具有结构精细、热导率低、热膨胀系数小、制成品尺寸精度高、高温不变形、热震稳定性好、电性能好、耐化学侵蚀性好等特点,因此在玻璃深加工行业、冶金工业、电子工业、化工工业、航空航天等领域得到广泛应用。