全球及中國太陽能多晶硅鑄錠爐產(chǎn)業(yè)深度研究報(bào)告

目錄 第一章總論,,,,,,,,,,,,,,,,1 第二章市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)與擬建規(guī)模,,,,,,,3 第三章外部協(xié)作條件與技術(shù)方案,,,,,,,4 第四章建設(shè)內(nèi)容,,,,,,,,,,,,,,13 第五章職業(yè)安全和工業(yè)衛(wèi)生,,,,,,,,,13 第六章環(huán)境影響與治理措施,,,,,,,,,14 第七章企業(yè)組織和勞動(dòng)定員,,,,,,,,,15 第八章投資估算與資金籌措,,,,,,,,,16 第九章經(jīng)濟(jì)影響分析,,,,,,,,,,,16 第十章社會(huì)影響分析,,,,,,,,,,,19 1 第一章總論 一、項(xiàng)目名稱： 企業(yè)新建工程建設(shè)項(xiàng)目 二、項(xiàng)目建設(shè)單位及負(fù)責(zé)人： 建設(shè)單位：某聯(lián)合硅業(yè)有限公司 擴(kuò)建地址：某工業(yè)區(qū) 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 技術(shù)及經(jīng)濟(jì)負(fù)責(zé)人： 三、建設(shè)單位簡介： 某聯(lián)合硅業(yè)有限公司屬民營企業(yè)。我公司專門從事多晶硅系列

在簡述太陽能電池原理和發(fā)展的基礎(chǔ)上,分析了太陽能電池用多晶硅的生產(chǎn)方法.認(rèn)為:改良的熔鹽電解法和熔鹽三層電解精煉法有可能直接制取太陽能級(jí)多晶硅,此法一旦研究成功,將大幅度地降低太陽能級(jí)多晶硅生產(chǎn)成本,應(yīng)引起人們的關(guān)注.

隨著多晶硅產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,多晶硅生產(chǎn)中的環(huán)境問題日益受到人們的關(guān)注。我國制備高純多晶硅的主流技術(shù)是改良西門子法,物理冶金法制備高純多晶硅企業(yè)有1～2家,是今后可能的發(fā)展方向之一。全面系統(tǒng)分析了改良西門子法和物理冶金法多晶硅生產(chǎn)中的產(chǎn)污環(huán)節(jié)、污染物種類及排污情況,為核算多晶硅產(chǎn)業(yè)產(chǎn)排污系數(shù)提供實(shí)踐基礎(chǔ)。

夏普將上市模塊轉(zhuǎn)換效率達(dá)14．4％，用于日本國內(nèi)住宅的多晶硅太陽能電池模塊“nd-191av”。在提高轉(zhuǎn)換效率的同時(shí)，還擴(kuò)大了可在屋頂設(shè)置的范圍，與以前產(chǎn)品相比，屋頂可設(shè)置容量平均達(dá)1．5倍。高效率的實(shí)現(xiàn)，得益于表面電極結(jié)構(gòu)的變更。太陽能電池的電極由較租的busbar電極和較細(xì)的finger電極構(gòu)成。此次，將busbar電極從原來的2條增加到3條，同時(shí)還減小了所有電極的寬度。

顯示暨太陽光電產(chǎn)業(yè)專業(yè)研究機(jī)構(gòu)displaybank發(fā)表最新全球太陽光電發(fā)電市場(chǎng)研究，去年全球太陽能電池用多晶硅產(chǎn)量已達(dá)8．8萬噸，預(yù)估今年年成長率約有47％，產(chǎn)量將達(dá)到13萬噸。

據(jù)美國“技術(shù)評(píng)論”網(wǎng)站報(bào)道，麻省理工學(xué)院（mit）科學(xué)家最近發(fā)明了可大幅提高多晶硅太陽能電池效率，同時(shí)維持低成本的方法。他們同時(shí)成立了一家名為1366的技術(shù)公司以將這項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化。

多晶硅太陽能電池 摘要 在全球氣候變暖、人類生態(tài)環(huán)境惡化、常規(guī)能源短缺并造成環(huán)境污染的 形勢(shì)下，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略普遍被世界各國接受。光伏能源以其具有充分的清 潔性、絕對(duì)的安全性、資源的相對(duì)廣泛性和充足性、長壽命以及免維護(hù)性等 其它常規(guī)能源所不具備的優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最重要的新能源。 由于不可再生能源的減少和環(huán)境污染的雙重壓力，使得光伏產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā) 展；太陽電池的發(fā)展也日新月異。太陽能電池的發(fā)展歷程，詳細(xì)介紹了多晶 硅太陽能電池的各種工藝，多晶硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，以及多晶硅的 制備方法，并展望了多晶硅太陽能電池的研究趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞：多晶硅太陽能電池發(fā)展趨勢(shì) 1 多晶硅太陽能電池 目錄 緒言............................................................3 一.太陽能電池概述..................

多晶硅太陽能電池制作工藝概述 [雁舞白沙發(fā)表于2005-10-1618:11:00] 孫鐵囤陳東崔容強(qiáng)袁嘵 上海交通大學(xué)應(yīng)用物理系太陽能所上海空間電源研究所 摘要大規(guī)模開發(fā)和利用光伏太陽能發(fā)電,提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率和降低生 產(chǎn)成本是其核心所在，由于近十年人們對(duì)太陽電池理論認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步深入、生產(chǎn) 工藝的改進(jìn)、ic技術(shù)的滲入和新電池結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，電池的轉(zhuǎn)換效率得到較大的 提高，大規(guī)模生產(chǎn)上，多晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率已接近單晶硅電池，在非晶硅電池 穩(wěn)定性問題未取得較大進(jìn)展時(shí)，多晶硅電池受到人們的關(guān)注，其世界產(chǎn)量已接近 單晶硅，本文對(duì)目前多晶硅太陽電池的工藝發(fā)展分別從實(shí)驗(yàn)室工藝和規(guī)模化生產(chǎn) 兩個(gè)方面作了比較系統(tǒng)的描述。 1緒論 眾所周知，利用太陽能有許多優(yōu)點(diǎn)，光伏發(fā)電將為人類提供主要的能源，但目前 來講，要使太陽能發(fā)電具有較大的市場(chǎng)，被廣大的消費(fèi)

以我國知名光伏企業(yè)英利集團(tuán)生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)的多晶硅太陽能光伏組件加工貿(mào)易單耗標(biāo)準(zhǔn)通過國家海關(guān)總署審定。我國多晶硅太陽能光伏組件生產(chǎn)誕生第一個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)。

2012年2月14日，以我國知名光伏企業(yè)英利集團(tuán)生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)的多晶硅太陽能光伏組件加工貿(mào)易單耗標(biāo)準(zhǔn)通過國家海關(guān)總署審定。我國多晶硅太陽能光伏組件生產(chǎn)誕生第一個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)。

首先從定向凝固的原理講起,其中涉及定向凝固的一些重要的工藝參數(shù)以及多晶硅鑄錠的組織結(jié)構(gòu);其次,介紹了多晶硅鑄錠的幾種凝固方法,尤其著重講了一下熱交換法的應(yīng)用;并在結(jié)尾提到了現(xiàn)在鑄錠法中需要改進(jìn)和解決的主要問題。

多晶硅太陽能電池研究進(jìn)展

利用電子背散射衍射(electronbackscattereddiffraction,ebsd)對(duì)太陽能電池用多晶硅的晶界進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,太陽能電池用多晶硅中的大部分晶界為大角度晶界,且以特殊晶界σ3和普通晶界為主,同時(shí)還存在少量小角度晶界。在制作太陽能電池用多晶硅時(shí),重點(diǎn)要降低小角度晶界和σ3的含量。

用傅里葉紅外光譜儀(ftir)測(cè)定定向凝固太陽能電池用多晶硅的軸向碳濃度分布。結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)樣品的軸向碳濃度分布符合分凝規(guī)律。用經(jīng)典分凝公式模擬該鑄造多晶硅的軸向碳濃度分布,得到該鑄造多晶硅的有效分凝系數(shù)為0.45。取硅熔點(diǎn)溫度為定向凝固過程溫度,通過bps公式計(jì)算得到,碳在定向凝固過程中的擴(kuò)散速度在4.72×10-8～4.72×10-7cm/s的范圍。

太陽能電池光電轉(zhuǎn)換原理主要是利用太陽光射入太陽能電池后產(chǎn)生電子電洞對(duì)，利用 p-n接面的電場(chǎng)將電子電洞對(duì)分離,利用上下電極將這些電子電洞引出，從而產(chǎn)生電流。整個(gè) 生產(chǎn)流程以多晶硅切片為原料，制成多晶硅太陽能電池芯片。處理工藝主要有多晶硅切片清 洗、磷擴(kuò)散、氧化層去除、抗反射膜沉積、電極網(wǎng)印、燒結(jié)、鐳射切割、測(cè)試分類包裝等。 生產(chǎn)工藝主要分為以下過程： ⑴表面處理（多晶硅片清洗、制絨） 與單晶硅絨面制備采用堿液和異丙醇腐蝕工藝不同，多晶硅絨面制備采用氫氟酸和硝 酸配成的腐蝕液對(duì)多晶硅體表面進(jìn)行腐蝕。一定濃度的強(qiáng)酸液對(duì)硅表面進(jìn)行晶體的各相異性 腐蝕，使得硅表面成為無數(shù)個(gè)小“金字塔”組成的凹凸表面，也就是所謂的“絨面”，以增 加了光的反射吸收，提高電池的短路電流和轉(zhuǎn)換效率。從電鏡的檢測(cè)結(jié)果看，小“金字塔” 的底邊平均約為10um。主要反應(yīng)式為： 32234hno4no

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利用最先進(jìn)的光譜分析技術(shù),并結(jié)合現(xiàn)有的高效太陽能電池,美國德拉瓦大學(xué)研制成功新型多晶硅太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)化效率是目前最先進(jìn)光伏太陽能電池的兩倍,美國政府正積極推進(jìn)這項(xiàng)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

單晶硅太陽能電池與多晶硅太陽能電池區(qū)別和共同點(diǎn) 單晶硅和多晶硅的區(qū)別是，當(dāng)熔融的單質(zhì)硅凝固時(shí),硅原子以金剛石晶格排列成 許多晶核，如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒，則形成單晶硅。如果這些晶 核長成晶面取向不同的晶粒，則形成多晶硅。多晶硅與單晶硅的差異主要表現(xiàn)在 物理性質(zhì)方面。例如在力學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)等方面，多晶硅均不如單晶硅。多晶 硅可作為拉制單晶硅的原料。單晶硅可算得上是世界上最純凈的物質(zhì)了，一般的 半導(dǎo)體器件要求硅的純度六個(gè)9以上。大規(guī)模集成電路的要求更高，硅的純度必 須達(dá)到九個(gè)9。目前，人們已經(jīng)能制造出純度為十二個(gè)9的單晶硅。單晶硅是電 子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中不可缺少的基本材料。 多晶硅是制造單晶硅的原料。 單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)化的效率更高些！ 單晶硅與多晶硅的區(qū)別在于它們的原子結(jié)構(gòu)排列單晶是有序排列多晶是 無序排列主要是有它們的

尚德太陽能電力宣布將開始量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率為18.8％的單晶硅太陽能電池單元和17.2％的多晶硅太陽能電池單元。這些新品將采用尚德的pluto技術(shù)，不僅降低了電池單元表面的光反射，在陽光不直接照射的時(shí)段亦能集光，還使用新的布線方式，從而擴(kuò)大了受光面積，提升轉(zhuǎn)換效率。尚德還將強(qiáng)化pluto技術(shù)的開發(fā)，力爭(zhēng)在今后2年內(nèi)，在太陽能電池單元的轉(zhuǎn)換效率方面，使單晶硅型達(dá)到20％、多晶硅型達(dá)到18％。

-1- 多晶硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率仿真研究 徐耀敏 武漢理工大學(xué)信息工程學(xué)院，湖北武漢（430070） e-mail：yaominxu@sina.com 摘要：本文結(jié)合多晶硅太陽能電池這一具有廣泛應(yīng)用前景的太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的影 響因素，在分析各因素對(duì)太陽能電池效率影響的基礎(chǔ)上，利用澳大利亞新南威爾士大學(xué)光伏 研究中心開發(fā)一維半導(dǎo)體仿真軟件pc-1d作為仿真模擬平臺(tái)，從仿真角度分析如何提高現(xiàn)有 多晶硅太陽電池的轉(zhuǎn)換效率，分析了設(shè)計(jì)太陽能電池的理論方法，為實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)提供了可 靠的理論基礎(chǔ)，為進(jìn)一步提高太陽能電池?fù)Q轉(zhuǎn)效率，降低生產(chǎn)成本提供理論支持。 關(guān)鍵詞：多晶硅太陽能電池；pc-1d；轉(zhuǎn)換效率；影響因素；仿真 中圖分類號(hào)：tn304.1 1.引言 自1954年第一片太陽能電池問世以來，作為清潔能源的太陽能電池技術(shù)突飛猛進(jìn)，太

目前ecm鑄錠爐由于熱場(chǎng)空間及坩堝尺寸的限制,其投料量最多達(dá)450kg。同時(shí)由于熱場(chǎng)和溫度場(chǎng)的局限性導(dǎo)致生產(chǎn)出來的硅錠晶體紊亂且晶粒偏小,多晶硅片電池效率較為低下。本文論述了通過熱場(chǎng)改造、采用加高坩堝和全新的鑄錠工藝來生產(chǎn)550kg的硅錠,不僅增加了鑄錠投料量,而且強(qiáng)化縱向溫度梯度優(yōu)化了硅錠中晶粒的質(zhì)量,提高了多晶硅片的光電轉(zhuǎn)換效率。通過對(duì)550kg和450kg硅錠數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn),前者的鑄錠效果要明顯優(yōu)于后者。

半導(dǎo)體(電子)及太陽能電池材料的多晶硅 一、概要 1、從鍺到硅 鍺：融點(diǎn)960℃用石英或炭的容器來熔化。 硅：融點(diǎn)1420℃炭和石英反應(yīng)生成。（沸點(diǎn)：2355℃） 最初半導(dǎo)體的產(chǎn)生從生產(chǎn)使用方便的鍺材料開始的，隨著技術(shù)進(jìn)步，開始使用了特別顯 著性質(zhì)的硅（從1965年的硅的生產(chǎn)量超過了鍺的生產(chǎn)量），用于太陽能電池就從這時(shí)開始的。 2、硅的特性 半導(dǎo)體：導(dǎo)體、絕緣物的中間導(dǎo)電物。 導(dǎo)電：有p型與n型。根據(jù)溫度有所變化，p型n型的結(jié)合。（p型：空穴；n型：電 子） 常溫下，本征半導(dǎo)體硅的電導(dǎo)率是230000ω·cm，1100℃時(shí)為0.01ω·cm.純度為9個(gè)9 時(shí)為100ω·cm，10個(gè)9時(shí)為1000ω·cm。所含雜質(zhì)越多，導(dǎo)電性越好。 3、高純度多晶硅的技術(shù)變化 進(jìn)入1950年開始工業(yè)性生產(chǎn)（美國du-pont）日本是從進(jìn)入1960年代