多晶硅提纯是晶体硅电池中原材料部分最重要的产业。通过用焦炭还原石英可以得到金属级(MG)的硅。然后通过西门子法将Si和HCl反应产生氯硅烷,经纯化还原等工艺后形成高纯硅,通常叫做多晶硅原料。
多晶硅原料主要产地在德国、美国和日本,关键技术主要掌握在少数几个大公司手中。在金融危机之前,多晶硅原料的紧缺成了制约光伏产业发展和成本下降的一个关键因素。自2006年以来,受市场虚高价格与短期暴利诱惑,我国掀起了一波多晶硅项目的建设高潮。我国多晶硅产量2005年时仅有60t,2006年也只有287t,2007年我国多晶硅的产量有1100t,需求11000t,90%进口;2008年我国多晶硅产量4500t,需求20000t,80%以上进口。由于市场紧缺,多晶硅材料价格暴涨,最高时达到400美元/kg(成本只有30~40美元/kg)。多晶硅材料的短缺和行业暴利极大地激发了我国多晶硅产业的投资热潮,根据PhotoInternational的统计,国内目前在建的多晶硅厂有52家,产能超过6万t。2008年末金融危机以来,多晶硅的价格一路下跌,由2008年11月份的350美元/kg下降到2009年年中的50~60美元/kg,许多多晶硅厂放缓了开工进度或停工,处于观望状态。真正开工建设的多晶硅厂只有26家,而2009年投产的仅有16家,只有少数几家企业的生产线达到了计划设计的产量。2009年中国的高纯多晶硅产量已经超过了2万t,还要有近50%需要进口。2010年多晶硅产量超过4万t,但是晶体硅太阳电池的产量增幅也非常大,2010年国产多晶硅的缺口仍然在40%左右。市场供应紧缺的局面并没有真正得到缓解。2010年4季度多晶硅现货的价格又回升到了90~100美元/kg。表4-1为我国主要多晶硅生产企业的扩产计划,预计2012年以后我国自产多晶硅原料可逐渐满足国内需求。
表4-1 我国部分多晶硅生产企业扩产计划 (单位:t)
(续)(www.daowen.com)
到目前为止大部分多晶硅原料采用西门子法及改良西门子法制备,也有部分企业采用硅烷法和物理法。硅烷法的优点是节能、耗电低,但硅烷易燃易爆,只有较少的厂家采用此法,如国内的六九硅业有限公司。物理提纯法的优点是成本低,但是产品质量也较差,物理法提纯工艺一直在不断改进中,其在太阳能行业的应用价值还不明朗。
我国多晶硅行业处于起步阶段,总体来说在生产成本、产品质量及尾气回收处理方面仍落后于国外,但一些企业依靠自主知识产权表现出了很强的竞争力,如保定协鑫,其计划中的全亚洲最大的多晶硅厂依靠自主研发的还原炉,很好地实现了产品成本控制。我国的多晶硅关键设备的国产化进程一直在加速,随着生产工艺的不断优化,大规模生产的稳定性也在逐步提高。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。