欢迎进入济南代能新能源科技有限公司网站
全国服务热线
18678844999
行业资讯
【光伏基础知识】太阳能路灯用的单晶硅和多晶
时间: 2016-11-26 10:03 浏览次数:
当你问太阳能路灯时,一般销售都会给您说这是单晶硅太阳能板,那是多晶硅太阳能板的,那么什么是单晶硅太阳能板和多晶硅太阳能板呢? 单晶硅光伏板使用晶硅材料制成,硅主要以
   当你问太阳能路灯时,一般销售都会给您说这是单晶硅太阳能板,那是多晶硅太阳能板的,那么什么是单晶硅太阳能板和多晶硅太阳能板呢?
 
太阳能路灯晶硅太阳能板对比图
 
   单晶硅光伏板使用晶硅材料制成,硅主要以 siO2形式存在于石英和砂子中。它的制备主要是在电弧炉中用碳还 原石英砂而成。该过程能量消耗很高,约为 14kwh/kg,这样被还原出来的硅的纯度约 98%一 99 %,称为冶金级硅(MG 一 Si),半导体工业用硅占硅总量的很小一部分,而 且必须进行高度提纯。电子级硅的杂质含量约 10-10%以下。
 
   单晶硅生产流程:石英砂一冶金级硅一提纯和精炼一沉积多 晶硅锭一单晶硅一硅片切割。
 
   典型的半导体级硅的制备过程:粉碎的冶金级硅在硫化床反应器中与 HCI 气 体混合并反应生成三氯氢硅和氢气,Si+3HCI→SiHC13+H2。由于 SiHC13在 30℃以 下是液体,因此很容易与氢气分离。接着,通过精馏使 SiHC13与其它氯化物分离,经过精馏的 SiHCl3,其杂质水平可低于 10-10%的电子级 硅要求。提纯后的 SiHC13通过 CVD 原理制备出多晶硅锭。
 
   基于同样原理可开发出另一种提纯方法,即在硫化床反应器中,用 Si 烷在很 小的 Si 球表面上原位沉积出 Si。此法沉积出的 Si 粉未颗粒只有十分之几毫米, 可用作 CZ 直拉单晶的投炉料或直接制造 Si 带。 拉制单晶有 CZ 法(柑祸拉制)和区熔法两种。CZ 法因使用石英柑蜗而不可避 免地引入一定量的氧,对大多数半导体器件来说影响不大,但对高效太阳电池, 氧沉淀物是复合中心,从而降低材料少子寿命。区熔法可以获得高纯无缺陷单晶。 常规采用内圆切割(ID)法将硅锭切成硅片,该过程有 50%的硅材料损耗,成本 昂贵。现在已经开发出多线切割法,可以切出很薄(~100Pm)的硅片,切割损失 小(~30%),硅片表面切割损伤轻,有利于提高电池效率,切割成本低。
 
   多晶硅光伏板使用也是晶硅材料制成,但是与单晶硅相比工艺不一样。浇铸多晶硅技术是降低成本的重要途径之一,该技术省去了昂贵的单晶拉 制过程,也能用较低纯度的硅作投炉料,材料及电能消耗方面都较省。铸锭工艺主要有定向凝固法和浇铸法两种。
 
   定向凝固法是将硅料放在柑塌中 加以熔融,然后将柑塌从热场中逐渐下降或从增蜗底部通上冷源以造成一定的温 度梯度,使固液界面从柑蜗底部向上移动而形成晶锭。
 
   定向凝固法中有一种称为 热交换法(HEM),在柑祸底部通入气体冷源来形成温度梯度。浇铸法是将熔化后 的硅液从增祸中倒入另一模具中凝固以形成晶锭,铸出硅锭呈方形,切成的硅片 一般尺寸为 10cmXl0cm,平均晶粒尺寸从毫米到厘米。
 
   我国在 80 年代初就开始了多晶硅材料和太阳电池研究,进行铸锭材料研究 的有北京有色金属研究总院、上海有色金属研究所、复旦大学;其中上海有色所 采用的是浇铸法,北京有色院及复旦大学采用的是定向凝固法,并铸出了 15kg 重、220mmX220mmX140mm 的硅锭。国家“九五”计划安排了 100kg 级硅锭的引进消化任务。

Copyright © 济南代能新能源科技有限公司 版权所有 鲁ICP备16012866号
全国服务电话:18678844999   传真:0531-88987151
公司地址:济南市北园大街548号