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      中國科學(xué)院院士、浙江大學(xué)半導(dǎo)體材料研究所所長楊德仁:中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)已走在世界前沿

      2020-01-13 05:14:20諸玲珍
      中國電子報 2020年90期
      關(guān)鍵詞:多晶硅全世界太陽能

      過去10多年,壘世界太陽能光伏產(chǎn)業(yè)取得快速發(fā)展,年安裝量增長了40倍左右。2007年,奎世界安裝了29GW;到2019』f_,全世界安裝了1149GW,年均增長率超過了30%,成為國際上發(fā)展得最快的高科技行業(yè)之一。毆盟展望.2050年,光伏發(fā)電將占所有能源的30%左右,而到2100年,將占到70%。由此可知,太陽能作為一種新型可再生能源,在全世界具有非常好的發(fā)展前景。

      太陽能主要分為晶體硅太陽能電池、非晶硅薄膜太陽能電池、化臺物薄膜太陽能電池三大類,而非晶硅薄膜太陽能電池由于成本、效率的原因,已在產(chǎn)業(yè)界消自失了。目前幾乎所有的太陽能電池即97 5%的太陽能電池是建立在硅材料基礎(chǔ)上的,因此,可以說太陽能光伏產(chǎn)業(yè)是硅的產(chǎn)業(yè),

      太陽能光伏的產(chǎn)業(yè)鏈.涵蓋了從硅石,到金屬硅(二氧化硅經(jīng)過冶煉以后變成).到高純多晶硅,再到直拉單晶硅或鑄造多晶硅,之后做成太陽能電池,再把電池組合起來形成太陽能電池板,最后用在電站上。在過去的15年當中,中國為全世界太陽能光伏發(fā)電做出了非常大的貢獻,中國金屬硅產(chǎn)量大概占了壘球的78%,多晶硅占了67%,晶體硅占了98%,太陽能電池占了79%.組件占了71%,電站占了26%。從產(chǎn)業(yè)鏈上看,太陽能光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為為數(shù)不多的能夠在壘世界走在前沿的中國高科技產(chǎn)業(yè)。

      在過去的10年中,中國的多晶硅材料發(fā)展非常迅速,全世界前10家多晶硅企業(yè)中,有6家是中國企業(yè)。高純度多晶硅生產(chǎn)工藝,主要包括三氯氫硅工藝和硅烷工藝。三氯氫硅工藝,具有產(chǎn)量大、成本低的特點,占市場的98%,未來它的發(fā)展方向是大規(guī)模、低能耗、綜合利用;硅炕工藝,具有工藝簡單、能耗低、尾氣容易處理等優(yōu)勢,占市場的2%,未來將向低能耗流化床工藝發(fā)展。

      直拉硅單晶,具有晶格完整、質(zhì)量好、太陽能電池轉(zhuǎn)換效率高等特點。到目前為止,全世界太陽能電池約65%采用了這種技術(shù)。2019年,壘球前10的晶體硅企業(yè)全部來自中國。未來,單晶鑄造技術(shù)將應(yīng)運而生。它利用籽晶,通過鑄造(定向凝固)生長硅單晶,兼具直拉硅單晶和鑄造多晶硅的優(yōu)點。

      總體而言,到目前為止,硅材料仍是光伏材料的主要基礎(chǔ)材料,目前乃至將來可能都沒有任何一種材料能替代它。希望國內(nèi)企業(yè)低成本、高質(zhì)量的硅晶技術(shù)取得進一步突破,使太陽能光伏的成本進一步降低,成為今后新能源的主要形式。

      (諸玲珍)

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