硅晶体材料的技术创新和光伏应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-06-28  来源:青海日报  浏览次数:119
核心提示:演讲嘉宾:杨德仁中国科学院院士精彩内容摘登:自从1954年由贝尔实验室发明了太阳能电池,当时的效率是6%,华盛顿日报报道标题是这样的:有一天这个发明将会改变世界。40年

演讲嘉宾:杨德仁

中国科学院院士

精彩内容摘登:自从1954年由贝尔实验室发明了太阳能电池,当时的效率是6%,华盛顿日报报道标题是这样的:有一天这个发明将会改变世界。40年、50年过去以后,太阳能光伏发电的技术的确已经改变了世界。在过去的10年当中,太阳能光伏得到快速发展:从2007年大概每年不到6GW,一直到2017年年安装量达到了100GW,10年时间增长了数十倍,成为发展最快的高科技产业。在这个产业当中,有一系列的太阳能电池和材料,包括了硅晶体,也包括了非晶硅太阳能材料,化合物半导体的太阳能材料,以及我们正在研究的新概念太阳能材料,毫无疑问,硅晶体占了最主要的地位,拥有大概在90%以上的市场份额,成为太阳能光伏的主体。

黄河水电也是太阳能硅晶体电池和电站的主要建设者之一,为什么是硅材料?硅材料有它卓越的优点。

第一、它的原料是丰富的,它占了地壳含量的26%,处于第二位。同时,它的成本是低的,和同样的半导体晶体相比,成本只有它的1/5,甚至到1/10。另外,它没有毒,环保,它的工艺成熟,它能够生长大直径,而且少缺陷,太阳能电池单极可以达到25.6%以上,现在最新的报道是26.6%。最重要的是材料稳定,它的太阳能电池的效率可以使用30年,而它的整体效率不超过20%。正是由于这样的成本以及它的性能的优越性,在可预见的未来,太阳能光伏的主体材料和产业依然是硅。

第二,现在正在发展的技术,称为连续加料技术,在晶体生长的坩埚边上,利用颗粒料加入在晶体当中,在不停止生长的情况下,使龙体始终保持生长的过程,这有望在今后的几年当中走入产业链,除此之外,还有两种液体的连续加料技术,通过另外一个喷枪加入,通过毛细血管的能力,使溶体转入到左边的坩埚里面来,使左边坩埚的溶体的熔炼始终保持一定,这样在长晶体的时候,可以不再停下来了。这是一种连续液态加料的方法。

 

另外,现在对直拉单晶硅正在应用的技术,也就是光遮掩技术,由于直拉单晶硅有比较高浓度的氧,导致了光衰减。而最新的一个技术报道,把通常的直拉硅晶体切成四方型,改成了六边形,通过六边形形状的改变,提高了单晶硅材料的运用,据了解这样可以使得单晶棒的应用率提高19%以上,充分的利用了相关的面积和材料,使得非晶硅的成本降低10%。

还有一种技术,主要是铸造单晶技术,也称为准单晶或者类单晶。它的方法是在晶体生长的时候,利用铸造多晶硅的技术,在晶体的底部坩埚布一层直拉硅单晶,这种技术2012年在产业界已经得到了应用,一度达到了10%多的市场份额。

我们说,在可以预见的将来,硅还是光伏产业的主要基础材料,而随着硅晶体生长和加工新技术不断的出现,也能促进成本的降低,为光伏的平价上网做出重要的贡献。

共享能源网-聚焦热点 共享阳光
地址:山东省德州市经济开发区三八路鑫星国际13层
   媒体合作:18311183697
  新闻投稿:957969277@qq.com

 
 
[ 资讯搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  相关评论