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硅片回收之国际多晶硅产业概况

2015-11-10    来源:    作者:佚名  阅读:次  【打印此页】

硅片回收之国际多晶硅产业概况
当前,晶体硅材料是最主要的光伏材料,其市场占 有率在90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能的主流材料。 多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美,日,德等3个国家7个公司的10家工厂 手中,形成技术封锁,市场垄断的状多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。按纯度要求不同,分为电子 级和太阳能级。其中,用于电子级多晶硅占55%左右,太阳能级多晶硅占45%, 随着光伏产业的迅猛发展,太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多 晶硅的发展,预计到2008年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。
1994年全世界太阳能电池的总产量只有69MW,而2004年就接近1200MW,在短 短的10年里就增长了17倍。专家预测太阳能光伏产业在二十一世纪前半期将超过 核电成为最重要的基础能源之一,世界各国太阳能电池产量和构成比例见表1。
据悉,美国能源部计划到2010年累计安装容量4600MW,日本计划2010年达到5000MW,欧盟计划达到6900MW,预计2010年世界累计安装量至少18000MW。
从上述的推测分析,至2010年太阳能电池用多晶硅至少在30000吨以上,表2 给出了世界太阳能多晶硅工序的预测。据国外资料分析报道,世界多晶硅的产量 2005年为28750吨,其中半导体级为20250吨,太阳能级为8500吨,半导体级需求 量约为19000吨,略有过剩;太阳能级的需求量为 15000吨,供不应求,从2006年 开始太阳能级和半导体级多晶硅需求的均有缺口,其中太阳能级产能缺口更大。 据日本稀有金属杂质2005年11月24日报道,世界半导体与太阳能多晶硅需求 紧张,主要是由于以欧洲为中心的太阳能市场迅速扩大,预计2006年, 2007年多 晶硅供应不平衡的局面将为愈演愈烈,多晶硅价格方面半导体级与太阳能级原有 的差别将逐步减小甚至消除,2005年世界太阳能电池产量约 1GW,如果以1MW用多 晶硅12吨计算,共需多晶硅是1.2万吨,2005-2010年世界太阳能电池平均年增长 率在25%,到2010年全世界半导体用于太阳能电池用多晶硅的年总的需求量将超 过6.3万吨。
世界多晶硅主要生产企业有日本的Tokuyama,三菱,住友公司,美国的 Hemlock,Asimi,SGS,MEMC公司,德国的Wacker公司等,其年产能绝大部分在 1000吨以上,其中Tokuyama,Hemlock,Wacker三个公司生产规模最大,年生产能 力均在3000-5000 吨。
国际多晶硅主要技术特征有以下两点: 多种生产工艺路线并存,产业化技术封锁,垄断局面不会改变。由于各 多晶硅生产工厂所用主辅原料不尽相同,因此生产工艺技术不同;进而对应的多 晶硅产品技术经济指标,产品质量指标,用途,产品检测方法,过程安全等方面 也存在差异,各有技术特点和技术秘密,总的来说,目前国际上多晶硅生产主要 的传统工艺有:改良西子法,硅烷法和流化床法。其中改良西门子工艺生产的 多晶硅的产能约占世界总产能的80%,短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改 变。 新一代低成本多晶硅工艺技术研究空前活跃。除了传统工艺及技术升级外,还涌现出了几种专门生产太阳能 级多晶硅的 新工艺技术,主要有:改良西门子法的低价格工艺;冶金法从金属硅中提取高纯 度硅;高纯度SiO2直接制取;熔融析出法 ;还原或热分解工艺;无氯工艺技术,Al-Si溶体低温制备太阳能级硅;熔盐电 解法等。
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