(内部资料)决策参考第一期本期目录硅材料产业化基础知识简介五通桥区科技顾问团办公室 编印二 OO 七年编者按:目前,区委、区政府高度重视硅材料产业,并把硅材料产业作为我区最具进展优势的、优先进展的高新技术产业,本期《决策参考》编辑了硅材料产业方面的相关知识,供领导参考
一、硅材料多晶硅:是单质硅的一种形态
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅
多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面
例如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性;在化学活性方面,两者的差异微小
多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等
国际多晶硅产业概况当前,晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是最主要的光伏材料,其市场占有率在 90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依旧是太阳能电池的主流材料
多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等 3 个国家 7 个公司的 10 家工厂手中,形成技术封锁、市场垄断的状况
多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池
按纯度要求不同,分为电子级和太阳能级
其中,用于电子级多晶硅占55%左右,太阳能级多晶硅占 45%,随着光伏产业的迅猛进展,太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的进展,估计到 2025 年太阳能多晶硅的需求量净超过电子级多晶硅
1994 年全世界太阳能电池的总产量只有 69MW,而 2025 年就接近 1200MW,在短短的 10 年就增长了 17 倍
专家预测太阳能光伏产业在二十一世纪前半期将超过核电成为最重要的基础能源之一
国际多晶硅主要技术特征有以下两点:(