抓住时机,突破瓶颈——探讨多晶硅发展之路

自2003年以来,国内的光伏产业在国外市场的刺激带动下快速成长。但是在国内节节攀升的太阳能浪潮下,却有着太阳能电池企业最深切的疼痛——太阳能电池原材料多晶硅的产量长期无法满足市场需求,多晶硅短缺成为悬在国内太阳能电池企业面前的一把利剑。多晶硅是晶硅太阳能电池生产的基本原料,是现代微电子工业的基础材料。作为全球电子工业及光伏产业的基石,多晶硅在国内却一直没有发展起来。有专家表示在目前光伏产业急速膨胀的势头下,会强力激发多晶硅新的制造技术路线的出现,这对于填补国内高纯多晶硅的产业空白是一大时机。联合证券有限责…     

低温制备高质量多晶硅薄膜技术及其应用

多晶硅薄膜是集晶体硅材料和非晶硅氢合金薄膜优点于一体,在能源科学、信息科学的微电子技术中有广泛应用的一种新型功能材料。本文综述低温（＜600℃）制备高质量多晶硅薄膜技术的研究进展及其应用,着重讨论用等离子体化学气相沉积（PECVD）硅基薄膜固相晶化制备多晶硅技术及其在薄膜硅太阳能电池上的应用。     

多晶硅项目投资浅析

西门子法多晶硅生产工艺 多晶硅材料是目前半导体产业和太阳能电池产业共同的上游原料，前者纯度级别在99．99999999％（10个9）以上，而太阳能级多晶硅纯度通常为99．9999％（6个9）。受半导体行业发展繁荣先于太阳能电池影响，目前商用太阳能级多晶硅原料都是采用针对半导体应用设计的西门子法或流化床法生产制备。     

国内外硅材料的最新发展

2005年以来，全球太阳能电池产业迅猛发展，使世界硅材料的市场发生了根本的变化，全世界每年的半导体级多晶硅与太阳能电池消耗的多晶硅从2005年以前2：1的比例变为1：1，甚至太阳能电池消耗的多晶硅有超过半导体级多晶硅材料的趋势。由于传统应用领域半导体需求正在稳步增长，同时太阳能电池的需求在急剧增长，多晶硅材料出现了巨大的缺口。     

太阳能级多晶硅标准的现状及发展

回顾了太阳能级多晶硅标准这一问题的由来,分析了制定太阳能级多晶硅标准中的有关杂质含量的争论,对太阳能级多晶硅标准提出了一些看法和思考:应加快以物理法多晶硅为原料制作太阳能电池技术问题的研究;解决太阳能电池的衰减、生产工艺改进及物理法多晶硅性能的稳定性问题;多晶硅标准最终应该是一个不区分生产方法的、以主要杂质含量为指标的标准.     

太阳能用晶体硅铸锭制备技术

在过去20年中,光伏市场以惊人的速度增长,光伏发电逐步成为世界能源发电的主要来源之一。2016年全球新增装机量超过75GW,较2015年增长34%,其中,又以晶体硅太阳能电池为主,占整个光伏市场的90%以上,而多晶硅又占据了整个晶体硅太阳能电池的70%以上。相比于直拉单晶硅,定向凝固铸造法生产的晶体硅材料具有更好的性价比,但含有较多的杂质、位错等晶体缺陷。更高品质、更低成本的太阳能电池始终是业界追寻的目标。本文以传统铸造法生长多晶硅技术为基础,介绍了目前几种主流的晶体硅铸造工艺方法,包括全熔工艺制备多晶硅锭,半熔工艺生长高效多晶硅锭,以及铸造法制备大尺寸单晶硅锭。另外,本文还从硅锭外观和性能等方面阐述了铸造法晶体硅的发展方向。文中数据部分为笔者进行的实验论证,部分为其他文献的研究成果,希望能为现阶段太阳能晶体硅的生产和研究工作提供参考。     

多晶硅：副产物处理多元化新工艺参与竞争

多晶硅是制造晶体硅太阳能电池的重要原材料,目前,晶体硅太阳能电池在所有光伏电池中所占比例约为85％。在2008年国际金融危机到来之前,由于多晶硅现货价格创下近500美元／千克的“天价”,很多业内人士对晶体硅太阳能电池乃至多晶硅材料的应用前景产生怀疑。     

让标准破解光伏行业迷雾

<正> 2009年9～10月,一场由国家发改委产业协调司、科技部、工信部等6大部委组成的调研组关于多晶硅产能过剩的调查悄然展开,而对于多晶硅产业发展,业界也从来没有停止过争论。面对产能过剩争论、投资升温、信贷收紧以及国际局势发展,半导体材料产业迷云笼罩。谁能破解这迷雾,为行业把握明天的太阳?笔者觉得应该是标准——人类工业发展一直得以信赖的力量。愿借着标准之手为行业持续健康的发展保驾护航!     

硅基单结太阳能电池的制备技术、缺陷及其性能的研究

首先综述了硅基单结太阳能电池的分类、制备方法及进展,介绍了化学气相沉积法、液相外延法(LPPE)、金属诱导结晶法(MIC)、磁控溅射法以及分子束外延法等各种硅基太阳能电池的制备方法,阐述了各种制备工艺的优缺点。其次,总结了单晶硅、多晶硅以及非晶硅太阳能电池在组织结构、缺陷方面的研究现状。最后,对硅基太阳能电池的机械、电学、光学以及光电性能等方面的研究进展做了论述。     

三氯硅烷和甲硅烷在多晶硅生产中的应用

近年来,随着电子材料不断被开发,仪器仪表制作技术也不断精密化了。其中,硅材料作为基盘材料年年在增加,并对硅材料提出了高纯度和低成本的要求。多晶硅是由硅石制取单晶硅的中间产品,是制作太阳能电池的原料。半导体用材料的纯度,近年来提出了高纯度的要求。例如,对硼、磷含量提出了不得高于0.1ppb的要求。对太阳能电池来说,更重要的是降低能耗。本文将概述用硅石制取单晶硅的工艺过程,以及制取多晶硅的西门子法和小松法。     

超声低温等离子体在太阳能电池表面的改性作用

传统硅基太阳能制备工艺生产出的多晶硅太阳能电池的光电转换效率在17%左右~([1]),难以突破。利用超声低温等离子体设备对电池表面进行处理,结果显示,经过处理后,多晶硅太阳能电池的峰值功率与光电转换效率提升了5%左右。由此推测,利用超声低温等离子体处理多晶硅电池表面的方法,具有使氮化硅表面钝化、去除磷硅玻璃、清洗电池片以及优化表面绒面等作用,因此,利用该技术可提升太阳能电池片的产品性能。     

钙钛矿太阳能电池:从高效率到稳定性

钙钛矿太阳能电池(Perovskite solar cells,PSCs)由于制备工艺简单、价格便宜、转换效率高、可制备柔性器件等优点引起广泛关注。近年来,钙钛矿太阳能电池的转换效率不断被刷新,迅速实现了对多晶硅太阳能电池的超越,使其具有巨大的商业潜力。然而,稳定性成为阻碍钙钛矿太阳能电池商业化的一大问题。介绍了钙钛矿太阳能电池的结构,综述了钙钛矿太阳能电池所取得的研究进展,总结了获得高效率钙钛矿太阳能电池的方法,重点分析了提高钙钛矿太阳能电池稳定性的策略,并指出钙钛矿太阳能电池的发展方向。     

铜铟硒光伏材料的制备技术

黄铜矿型的CulnSe_2(CIS)是CIS太阳能电池的核心材料,CIS材料的制备技术对太阳能电池的效率和成本有极大影响.CIS材料性能的理论研究推动了单晶制备工艺,而粉体材料制备技术因有望用于太阳能电池的低成本制备而逐渐受到重视,薄膜材料的制备工艺则随着薄膜太阳能电池的研究得到极大发展.阐述了单晶、粉体和薄膜等CIS光伏材料的制备方法,介绍了几种典型的制备技术,并总结了这几种方法的技术特点.     

太阳能级多晶硅制备技术与工艺

多晶硅是制备单晶硅和太阳能电池的原材料,是全球电子工业及光伏产业的基石。按照硅含量纯度可分为太阳能级硅(6N)和电子级硅(11N)。过去太阳能电池的硅材料主要来自电子级硅的等外品以及单晶硅头尾料、锅底料等,年供应量很小。随着光伏产业的迅猛发展,太阳能电池对多晶硅的需求量迅速增长,预计到2008年太阳能级多晶硅的需求量     

石墨衬底上多晶硅厚膜的生长及性质分析

以石墨片为衬底,利用磁控溅射技术生长多晶硅籽晶层,退火处理后用CVD制备多晶硅厚膜。XRD测试结果表明,在籽晶层上外延多晶硅厚膜具有高度的(220)取向,这说明外延层的择优取向延续了籽晶层的取向。SEM测试结果表明,石墨片上多晶硅外延层生长良好,说明石墨片作为廉价衬底之一,有望投入工业化生产,以降低太阳能电池的制作成本。     

多晶硅表面制绒技术研究现状

光伏产业在新能源发展规划中占有重要地位,目前多晶硅太阳能电池已经成为太阳能电池市场主流。硅片表面绒面的质量对太阳能电池转换效率有重要影响,多晶硅表面制绒技术也越来越受到世界各国的重视。掌握多晶硅表面制绒技术的原理及特点对提高表面绒面质量十分重要。首先分析多晶硅表面制绒的技术要求,随后根据不同的技术原理,依次对干法制绒技术、湿法制绒技术以及掩膜制绒技术进行综述,详细分析不同制绒技术的技术特点并阐述其应用实例,随后从绒面质量、制绒效率、成本以及环保性等方面对多晶硅制绒技术进行评述,最后对多晶硅制绒技术的发展趋势进行预测。     

硅半导体太阳能电池进展

太阳能电池是将太阳能直接转化为电能的装置,也是有效利用太阳能最佳途径之一。作为一种绿色能源,尤其是在核电安全问题面临挑战的今天,太阳能电池被认为是解决能源衰竭和环境污染等一系列重大问题的最佳选择。目前,许多国家正在制订中长期太阳能开发计划,准备在21世纪大规模开发太阳能。当前研究最多同时在生产应用的最广泛的当数硅太阳能电池(如单晶硅、多晶硅、非晶硅等)。通过对各类硅太阳能电池的性能、工艺、转化效率以及制备方法等方面作比较并讨论了它们各自性能的优劣,最后结合当前国内外工业化生产状况,对硅太阳能电池研究现状和各自的最新进展作了比较详细的综述,并简要讨论了硅太阳能电池研究和生产上的前景及趋势。     

消息报道

<正>中科院化学所在太阳能电池材料与器件研究方面取得新进展发展低成本、新型太阳能电池关键材料与高性能器件是大规模发展太阳能电池,解决未来社会能源问题的关键,也是这一领域研究的热点和难点之一。在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下,中科院化学所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室的研究人员近期在设计和构筑基于三维导电网络与组装结构的高效量子点敏化太阳能电池材料,以及低成本薄膜太阳能电池材     

钙钛矿太阳能电池材料的研究进展

钙钛矿太阳能电池的研究在近5年内迅速发展,已经成为非常有活力的研究领域,在较短的时间内电池的效率得到了显著的提升。钙钛矿太阳能电池中钙钛矿材料的研究对于提高电池的效率有着重要的意义。本文综述了近年来在钙钛矿层制备方法、新材料的合成等方面存在的主要问题和研究进展。对各种制备方法的特点及改进优化进行了详细的介绍,并分析了新材料合成的必要性和所面临的问题。最后,指出了在降低钙钛矿毒性、大面积制备钙钛矿太阳能电池,以及降低成本等方面的研究前景,为今后高效、稳定的钙钛矿太阳能电池的研究提供方向。     

非晶硅薄膜晶化过程的研究

多晶硅薄膜具有较高的电迁移率和稳定的光电性能,是制备微电子器件、薄膜晶体管、大面积平板液晶显示的优质材料.多晶硅薄膜被公认为是制备高效、低耗、最理想的薄膜太阳能电池的材料.因此,如何制备多晶硅薄膜是一个非常有意义的研究课题.固相法是制备多晶硅薄膜的一种常用方法,它是在高温退火的条件下,使非晶硅薄膜通过固相相变而成为多晶硅薄膜.本文采用固相法,利用X-ray衍射及拉曼光谱,对用不同方法制备的非晶硅薄膜的晶化过程进行了系统地研究.