你的位置:首頁(yè) > 電源管理 > 正文

多晶硅難以替代 環(huán)保問(wèn)題為難光伏產(chǎn)業(yè)

發(fā)布時(shí)間:2010-06-11 來(lái)源:電子元件技術(shù)網(wǎng)

機(jī)遇與挑戰(zhàn):
  • 硅晶電池難以取代
  • 多晶硅污染
  • 多晶硅產(chǎn)能過(guò)剩
市場(chǎng)數(shù)據(jù):
  • 單晶硅與多晶硅在光伏產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用率高達(dá)90%以上

“不十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f(shuō),在未來(lái)的50年里,還沒有什么其它材料能夠替代多晶硅而成為電子和光伏產(chǎn)業(yè)的主要原材料”,一名清華大學(xué)新能源領(lǐng)域研究員向《證券日?qǐng)?bào)》記者強(qiáng)調(diào)這個(gè)說(shuō)法并不科學(xué),卻又是不得不承認(rèn)的現(xiàn)實(shí)。

資料顯示,多晶硅在高溫熔融狀態(tài)下,具有較大的化學(xué)活潑性,能與幾乎任何材料作用,具有半導(dǎo)體性質(zhì),是極為重要的優(yōu)良半導(dǎo)體材料。電子工業(yè)中廣泛用于制造半導(dǎo)體收音機(jī)、錄音機(jī)、電冰箱、彩電、錄像機(jī)、是電子計(jì)算機(jī)等的基礎(chǔ)材料。此外,多晶硅是生產(chǎn)單晶硅的直接原料,是當(dāng)代人工智能、自動(dòng)控制、信息處理、光電轉(zhuǎn)換等半導(dǎo)體器件的電子信息基礎(chǔ)材料。享有“微電子大廈基石”的美譽(yù)。

更為重要的是,太陽(yáng)能發(fā)電(光伏)與風(fēng)電、核電等同為被世界公認(rèn)的未來(lái)新型能源趨向,在這一背景下,太陽(yáng)能正逐漸被市場(chǎng)接受。而單晶硅和多晶硅正是生產(chǎn)太陽(yáng)能電池不可或缺的主要原材料。有最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,單晶硅與多晶硅在光伏產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用率高達(dá)90%以上。

由此,可以推論,上文中那句在業(yè)內(nèi)看來(lái)還不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拿枋?,向人?ldquo;不夠科學(xué)”地揭示了“多晶硅”在未來(lái)高精尖科技、電子信息甚至人們?nèi)粘I钪械牟豢商娲?br />
難以取代的硅晶電池

“太陽(yáng)能發(fā)電是一種公平的、無(wú)污染的、絕佳的傳統(tǒng)能源替代品。只是局限于科技水平的現(xiàn)狀,特別是儲(chǔ)能(電池)技術(shù)的現(xiàn)狀,造成其發(fā)電成本過(guò)高(超過(guò)上網(wǎng)電價(jià)),加之上游太陽(yáng)能電池板主要原材料多晶硅的生產(chǎn)加工過(guò)程存在污染環(huán)境的問(wèn)題,才使太陽(yáng)能的發(fā)展受到一些阻力。站在科學(xué)的角度,我并不認(rèn)為這些能夠制約或應(yīng)該制約太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展,更不該因其中一個(gè)環(huán)節(jié)的污染問(wèn)題難以解決,而徹底否定發(fā)展太陽(yáng)能的意義。事實(shí)上,它們都將通過(guò)科技水平的不斷提升,被逐一攻克,關(guān)于新型原材料的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化都在飛速的發(fā)展中。”該研究員向記者表示。

據(jù)記者了解,從目前國(guó)際太陽(yáng)電池的發(fā)展過(guò)程中看,其趨勢(shì)大致為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。而最后的“薄膜材料”(薄膜電池)正是業(yè)內(nèi)對(duì)以單晶硅和多晶硅為主原料的太陽(yáng)能電池的更新?lián)Q代。一些薄膜電池中已經(jīng)徹底放棄了對(duì)多晶硅的應(yīng)用,從而解決了“環(huán)保技術(shù)不環(huán)保”,光伏上游多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中存在的污染問(wèn)題。

“太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中最大的阻力就是難以提高太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率,用市場(chǎng)語(yǔ)言描述就是難以降低其生產(chǎn)成本。雖然一部分薄膜電池技術(shù)的確改變了對(duì)多晶硅的依賴以及傳統(tǒng)硅晶電池存在的電池主體易破碎、攜帶不便、抗震能力差等缺點(diǎn),但卻無(wú)法超越傳統(tǒng)硅晶電池的轉(zhuǎn)化率,反而有所降低。”一位不愿具名的科技部人士向《證券日?qǐng)?bào)》記者表示。

多晶硅的污染問(wèn)題

資料顯示,目前中國(guó)多晶硅生產(chǎn)的主流工藝是改良西門子法。據(jù)記者了解,這種西門子法其原理就是在1100℃左右的高純硅芯上用高純氫還原高純?nèi)葰涔瑁啥嗑Ч璩练e在硅芯上;而改良西門子工藝是在傳統(tǒng)西門子工藝的基礎(chǔ)上,同時(shí)具備節(jié)能、降耗、回收利用生產(chǎn)過(guò)程中伴隨產(chǎn)生的大量副產(chǎn)物以及大量副產(chǎn)熱能的配套工藝。目前世界上絕大部分廠家均采用改良西門子法生產(chǎn)多晶硅。

但即便如此,這種改良后的生產(chǎn)工藝仍然會(huì)產(chǎn)生大量四氯氫硅,而四氯氫硅是一種具有腐蝕性的有毒有害液體。

對(duì)此,清華大學(xué)研究員表示,“改良后的生產(chǎn)工藝講究閉路循環(huán),可有效降低還原爐消耗的電能,對(duì)還原尾氣進(jìn)行回收,最大限度的利用多晶硅生產(chǎn)中的各種物料,排出的廢料極少,相對(duì)傳統(tǒng)方法而言對(duì)環(huán)境污染起到極大的改善作用。雖然這種工藝有待進(jìn)一步提高,也的確沒能徹底杜絕污染現(xiàn)象。但我堅(jiān)持認(rèn)為,更多污染環(huán)境的現(xiàn)象與企業(yè)的投機(jī)取巧、不負(fù)責(zé)任或管理不嚴(yán)、市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低有直接關(guān)系。”

多晶硅的產(chǎn)能過(guò)剩

2009年9月26日,國(guó)務(wù)院批轉(zhuǎn)發(fā)改委等部門《關(guān)于抑制部分行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩和重復(fù)建設(shè)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》,文中明確指出多晶硅產(chǎn)能已明顯過(guò)剩。隨后,光伏不僅因產(chǎn)能過(guò)剩而被管理層連連“點(diǎn)名批評(píng)”,更成為諸多媒體報(bào)道中產(chǎn)能過(guò)剩的代表之一。近日,中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)孟憲淦更透過(guò)媒體表示,“商務(wù)部征求行業(yè)組織意見,打算將光伏行業(yè)同鋼鐵、有色、建材、化工等一并列入‘兩高’名單。”

對(duì)此,發(fā)改委能源研究所副所長(zhǎng)李俊峰透過(guò)媒體表示,“應(yīng)該考慮同樣的能耗在不同產(chǎn)品中創(chuàng)造的價(jià)值,比如,一公斤的多晶硅的價(jià)格可以賣到60到70美元,而一噸水泥才能賣這個(gè)價(jià),但它卻要消耗兩百度電。我們?cè)谥贫ㄕ邥r(shí)候一定要考慮到整個(gè)大環(huán)境,如果急急忙忙的出臺(tái)政策,卻不考慮政策帶來(lái)的影響,這將產(chǎn)生很多消極的效果。”

另外,清華大學(xué)研究員還表示,商務(wù)部限制多晶硅出口實(shí)屬應(yīng)該,但現(xiàn)在多晶硅的生產(chǎn)污染是個(gè)敏感話題,有人說(shuō)了多晶硅生產(chǎn)污染情況如何嚴(yán)重,社會(huì)輿論就馬上跟著炒作,使得這個(gè)問(wèn)題被逐步放大。就我個(gè)人和身邊的一些人而言,多數(shù)科研人員對(duì)太陽(yáng)能發(fā)展是持大力支持的態(tài)度。我認(rèn)為管理層的政策制定意在遏制多晶硅生產(chǎn)低水平的重復(fù)建設(shè),以及加強(qiáng)各級(jí)政府對(duì)光伏上游污染問(wèn)題的管理審查和重視態(tài)度,僅僅一個(gè)環(huán)節(jié)的問(wèn)題不該牽扯整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè),而光伏本身的確需要一個(gè)包容、科學(xué)的看待和發(fā)展環(huán)境。

據(jù)記者了解,2009年中國(guó)多晶硅的產(chǎn)量約為2萬(wàn)噸,而伴隨光伏產(chǎn)品的升級(jí)換代,市場(chǎng)占有率的不斷攀升,面對(duì)約4萬(wàn)噸的龐大需求,我國(guó)光伏業(yè)所需的多晶硅一半以上依靠進(jìn)口。曾有專家預(yù)測(cè),2010年,這一情況還將得到延續(xù),或?qū)⑦_(dá)到3.5萬(wàn)噸的多晶硅產(chǎn)量仍只能滿足需求的一半。就目前而言,正確理解政策導(dǎo)向、勇于承擔(dān)社會(huì)責(zé)任、通過(guò)科技水平改善生產(chǎn)工藝是選擇進(jìn)入多晶硅產(chǎn)業(yè)前的必修課。
要采購(gòu)薄膜么,點(diǎn)這里了解一下價(jià)格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉