對(duì)于以硅片為基底的光伏電池來(lái)說(shuō),晶體硅(c-Si)原料和切割成本在電池總成本中占據(jù)了的部分。光伏電池生產(chǎn)商可以通過(guò)在切片過(guò)程中節(jié)約硅原料來(lái)降低成本。降低截口損失可以達(dá)到這個(gè)效果,截口損失主要和切割線直徑有關(guān),是切割過(guò)程本身所產(chǎn)生的原料損失。提升機(jī)臺(tái)產(chǎn)量。讓硅片變得更薄同樣可以減少硅原料消耗。在過(guò)去的十多年中,硅片厚度將變成 100μm. 減少硅片厚度帶來(lái)的效益是驚人的,從330μm 到 130μm,光伏電池制造商多可以降低總體硅原料消耗量多達(dá)60%。
多晶硅,是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過(guò)冷條件下凝固時(shí),硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核,如這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結(jié)合起來(lái),就結(jié)晶成多晶硅。
利用價(jià)值:從目前國(guó)際太陽(yáng)電池的發(fā)展過(guò)程可以看出其發(fā)展趨勢(shì)為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。
多晶硅的生產(chǎn)技術(shù)主要為改良西門子法和硅烷法。西門子法通過(guò)氣相沉積的方式生產(chǎn)柱狀多晶硅,為了提高原料利用率和環(huán)境友好,在前者的基礎(chǔ)上采用了閉環(huán)式生產(chǎn)工藝即改良西門子法。該工藝將工業(yè)硅粉與HCl反應(yīng),加工成SiHCl3 ,再讓SiHCl3在H2氣氛的還原爐中還原沉積得到多晶硅。還原爐排出的尾氣H2、SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2 和HCl經(jīng)過(guò)分離后再循環(huán)利用。硅烷法是將硅烷通入以多晶硅晶種作為流化顆粒的流化床中,使硅烷裂解并在晶種上沉積,從而得到顆粒狀多晶硅。改良西門子法和硅烷法主要生產(chǎn)電子級(jí)晶體硅,也可以生產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅。
多晶硅的需求主要來(lái)自于半導(dǎo)體和太陽(yáng)能電池。按純度要求不同,分為電子級(jí)和太陽(yáng)能級(jí)。其中,用于電子級(jí)多晶硅占55%左右,太陽(yáng)能級(jí)多晶硅占45%,隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,太陽(yáng)能電池對(duì)多晶硅需求量的增長(zhǎng)速度高于半導(dǎo)體多晶硅的發(fā)展,預(yù)計(jì)到2008年太陽(yáng)能多晶硅的需求量將超過(guò)電子級(jí)多晶硅。