“多晶硅”难以替代环保问题为难光伏产业
2019-03-14 10:38:21
“不非常谨慎的说,在未来的50年里,还没有什么其它材料能够代替多晶硅而成为电子和光伏工业的首要原材料”,一名清华大学新动力范畴研究员向记者着重这个说法并不科学,却又是不得不供认的实际。 材料显现,多晶硅在高温熔融状态下,具有较大的化学生动性,能与简直任何材料作用,具有半导体性质,是极为重要的优秀半导体材料。电子工业中广泛用于制作半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、是电子计算机等的根底材料。此外,多晶硅是出产单晶硅的直接质料,是今世人工智能、自动控制、信息处理、光电转化等半导体器材的电子信息根底材料。享有“微电子大厦柱石”的美誉。 更为重要的是,太阳能发电（光伏）与风电、核电等同为被世界公认的未来新式动力趋向,在这一布景下,太阳能正逐渐被商场承受。而单晶硅和多晶硅正是出产太阳能电池不行或缺的首要原材料。有最新统计数据显现,单晶硅与多晶硅在光伏工业中的使用率高达90%以上。 由此,能够推论,上文中那句在业界看来还不行谨慎的描绘,向人们“不行科学”地提醒了“多晶硅”在未来高精尖科技、电子信息乃至人们日常日子中的不行代替。 难以替代的硅晶电池 “太阳能发电是一种公正的、无污染的、绝佳的传统动力代替品。只是局限于科技水平的现状,特别是储能（电池）技能的现状,形成其发电本钱过高（逾越上网电价）,加之上游太阳能电池板首要原材料多晶硅的出产加工进程存在污染环境的问题,才使太阳能的开展遭到一些阻力。站在科学的视点,我并不以为这些能够约束或应该约束太阳能技能的开展,更不应因其中一个环节的污染问题难以处理,而完全否定开展太阳能的含义。事实上,它们都将经过科技水平的不断进步,被逐个霸占,关于新式原材料的研制、工业化都在飞速的开展中。”该研究员向记者表明。 据记者了解,从现在世界太阳电池的开展进程中看,其趋势大致为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料（包含微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。而最终的“薄膜材料”（薄膜电池）正是业界对以单晶硅和多晶硅为主质料的太阳能电池的更新换代。一些薄膜电池中现已完全抛弃了对多晶硅的使用,然后处理了“环保技能不环保”,光伏上游多晶硅出产进程中存在的污染问题。 “太阳能工业化进程中最大的阻力就是难以进步太阳电池的光电转化功率,用商场言语描绘就是难以下降其出产本钱。尽管一部分薄膜电池技能确实改变了对多晶硅的依托以及传统硅晶电池存在的电池主体易破碎、带着不方便、抗震才干差等缺陷,但却无法逾越传统硅晶电池的转化率,反而有所下降。”一位不肯签字的科技部人士向记者表明。 多晶硅的污染问题 材料显现,现在我国多晶硅出产的干流工艺是改进西门子法。据记者了解,这种西门子法其原理就是在1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢复原高纯三氯氢硅,生成多晶硅沉积在硅芯上;而改进西门子工艺是在传统西门子工艺的根底上,一起具有节能、降耗、收回使用出产进程中随同发生的许多副产物以及许多副产热能的配套工艺。现在世界上绝大部分供应商均选用改进西门子法出产多晶硅。 但即便如此,这种改进后的出产工艺仍然会发生许多四氯氢硅,而四氯氢硅是一种具有腐蚀性的有毒有害液体。 对此,清华大学研究员表明,“改进后的出产工艺考究闭路循环,可有用下降复原炉耗费的电能,对复原尾气进行收回,最大极限的使用多晶硅出产中的各种物料,排出的废料很少,相对传统办法而言对环境污染起到极大的改进作用。尽管这种工艺有待进一步进步,也确实没能完全根绝污染现象。但我坚持以为,更多污染环境的现象与厂商的投机取巧、不负职责或办理不严、商场准入标准过低有直接关系。” 多晶硅的产能过剩 2009年9月26日,国务院批转发改委等部分《关于按捺部分职业产能过剩和重复建造引导工业健康开展的若干定见》,文中明确指出多晶硅产能已显着过剩。随后,光伏不只因产能过剩而被办理层连连“点名批判”,更成为许多媒体报道中产能过剩的代表之一。近来,我国可再生动力学会副理事长孟宪淦更透过媒体表明,“寻求职业安排定见,计划将光伏职业同钢铁、有色、建材、化工等同时列入’两高’名单。” 对此,发改委动力研究所副所长李俊峰透过媒体表明,“应该考虑相同的能耗在不同产品中发明的价值,比方,一公斤的多晶硅的报价能够卖到60到70美元,而一吨水泥才干卖这个价,但它却要耗费两百度电。咱们在拟定方针时分一定要考虑到整个大环境,假如急急忙忙的出台方针,却不考虑方针带来的影响,这将发生许多消沉的作用。” 别的,清华大学研究员还表明,约束多晶硅出口实属应该,但现在多晶硅的出产污染是个敏感话题,有人说了多晶硅出产污染状况如何严峻,社会舆论就立刻跟着炒作,使得这个问题被逐渐扩大。就我个人和身边的一些人而言,大都科研人员对太阳能开展是持大力支持的情绪。我以为办理层的方针拟定意在遏止多晶硅出产低水平的重复建造,以及加强各级政府对光伏上游污染问题的办理检查和注重情绪,只是一个环节的问题不应牵扯整个光伏工业,而光伏自身确实需求一个容纳、科学的看待和开展环境。 据记者了解,2009年我国多晶硅的产值约为2万吨,而随同光伏产品的升级换代,商场占有率的不断攀升,面临约4万吨的巨大需求,我国光伏业所需的多晶硅一半以上依托进口。曾有专家猜测,2010年,这一状况还将得到连续,或将到达3.5万吨的多晶硅产值仍只能满意需求的一半。就现在而言,正确理解方针导向、勇于承当社会职责、经过科技水平改进出产工艺是挑选进入多晶硅工业前的必修课。
光伏硅片
