太阳能级多晶硅生产与发展概况

太阳能级多晶硅生产与发展概况

太阳能级多晶硅生产与发展概况3

徐华毕,沈 辉,梁宗存

(中山大学太阳能系统研究所,广州510006)

摘要  针对光伏产业太阳能级多晶硅在全球范围内供不应求的局面和国内外多晶硅产业发展现状,对高纯多

晶硅的主要制备方法和一些制备提纯的新工艺进行了综述和分析,介绍了国内外太阳能级多晶硅的生产与发展进展,同时概述了当前国内外高纯硅材料的回收再利用情况,最后简要介绍了在废弃电子级硅片方面初步开展的回收处理研究及有关工作。

关键词  高纯多晶硅 制备 提纯 生产与发展 回收再利用

Production and Develop ment Stat us of Solar Grade Poly 2silicon

XU Huabi ,S H EN Hui ,L IAN G Zongcun

(Institute for Solar Energy System ,Sun Yat 2sen University ,Guangzhou 510006)

Abstract   The solar 2grade poly 2silicon has been globally short in demand because of the rapid development of PV industry.Therefore ,the production and development status of global solar 2grade poly 2silicon are presented in this article as well as the main processes for producing and purifying high purity silicon materials.In addition ,the recycling status of high purity silicon materials at home and abroad and our research progresses in recycling waste electronic 2grade silicon scraps are also briefly introduced as well.

K ey w ords   high purity poly 2silicon ,preparation ,purify ,production and development ,recycle

 3国家863计划基金项目2006AA05Z409;广东省科技计划资助项目(2007A010700002) 徐华毕:男,1978年生,博士研究生 E 2mail :huabixu @http://m.wendangku.net/doc/15b3a9fe700abb68a982fbb1.html  沈辉:男,1956年生,教授,博士生导师 E 2mail :shenhui1956@http://m.wendangku.net/doc/15b3a9fe700abb68a982fbb1.html

  太阳能光伏产业发展至今已有几十年的历史,晶体硅太阳

电池始终是商品化太阳电池的主流,约占据整个太阳电池市场的90%,国际市场上98%以上的光伏电池都是利用高纯多晶硅制备的[1]。近年来随着光伏产业每年超过30%以上的速度飞速发展,对太阳能级多晶硅的需求也以每年几千吨的速度增长。2003年以前制备太阳电池所需的原料主要来源于半导体行业用硅单晶的废弃硅料和半导体行业过剩的多晶硅料。前者包括电子级直拉硅单晶的头尾料、边角料、锅底料、碎片以及集成电路的废弃片,每年仅限于3000t 以内;而后者主要是指低质量的电子级高纯多晶硅,每年仅限于10000t ,并随着半导体工业的发展将逐渐减少。自2004年以来,国际上一些高纯硅材料企业就专门致力于太阳能级多晶硅的生产。

进入21世纪以来,光伏产业取得飞速发展,其发展速度居各种新能源或可再生能源行业之首,加上半导体行业每年以5%以上的增速发展,高纯硅材料(包括光伏行业和半导体行业)也在全球范围内呈现出供不应求的局面,并且缺口越来越大,特别是最近几年,全球高纯硅材料缺口均在5000t 以上,预计未来几年时间里缺口将继续扩大并将达到10000t 以上。由于高纯多晶硅出现全球性的短缺,其价格也不断上扬,集团内部价格已从2003年的20~30美元/千克增至现在的80~90美元/千克,自由市场的价格更是高达300美元/千克。多晶硅这一环节已经严重影响了整个太阳能光伏发电市场,在整个产业链中成为一个急需解决的瓶颈。

按照光伏产业每年30%的增长速度预测,未来几年全球高

纯多晶硅(包括太阳能级和电子级高纯硅)的供需情况如图1所示。可以看出:至2011年全球多晶硅总需求量将达到约85000t ,比当前的40000多吨的需求约增长了1倍,同时多晶硅的供应量将由现在的40000多吨提高到2011年的70000多吨,缺口将超过10000t

太阳能级多晶硅生产与发展概况

图1 近年来太阳能级多晶硅的供需情况

Fig.1 G lob al demand and supply of SG 2Si in recent years

1 高纯多晶硅的制备

高纯多晶硅是半导体和光伏产业的基本材料。半导体行业用电子级多晶硅纯度一般要求在99.9999999%(9N )以上,杂质含量一般要降低到十亿分之几(ppba )的水平上。制备太阳能电池所需要的太阳级多晶硅虽然远不及半导体行业需要的纯度

・68・材料导报  2008年9月第22卷第9期

相关推荐
相关主题
热门推荐