中国太阳能电池板制造商主导着产业,但是,有一种新方法,可以制备一种奇特的晶体硅,可能会有利于中国以外的太阳能公司,他们的设计具有材料优势。
GT先进技术公司(GT Advanced Technologies)是世界上最大的一家熔炉供应商,他们的熔炉可以把硅变成大型结晶方块,然后切片,制成晶圆,用于太阳能电池,这家公司最近公布了两项先进技术,可以制备晶体硅。这种新方法显着降低了成本,可制备高端晶体硅,用于高效太阳能电池。
第一种技术,GT公司叫做锭铸(Monocast),可用于改造现有熔炉,使它可生产单晶硅,所用的相同设备,现在用于制造质量较低的多晶硅。这明年年初就可以推出。其他几家制造商正在开发类似的技术。
它的第二项技术,公司称为晶体生长技术(HiCz),这可能具有更大的长远影响。它降低了制备单晶硅的成本,只是发酵需要微量的磷,这就进一步提高了电池面板的效率。这种类型的硅目前只用于10%的太阳能电池板,因为它成本高,但能够获得更大的市场份额,因为GT公司的技术可节约成本(高达40%)。这项技术将在明年推出。
有一种标准的太阳能电池板,是用多晶硅制成,充分光照下可产生230瓦。单晶硅制成同样大小的面板,可产生245瓦。但是,有磷掺杂的单晶硅(也称为n型单晶硅)可制成一种太阳能电池板,发电320瓦,在性能上是一个巨大飞跃。
中国大多数太阳能电池制造商都集中搞多晶硅太阳能电池板。有些公司,比如美国的太阳电力公司(SunPower),就专注于先进的单晶硅电池板,并设计了一些电池,以利用它们的属性。这些公司将受益,因为GT先进技术公司开发的HiCz技术会变得更多
“市场上有一个潜在的转折,”维克拉姆•辛格(Vikram Singh)说,他是GT先进技术公司光伏部总经理。他说,一些西方公司可能会变得更有竞争力,因为他们有一些技术可以利用这些材料的优势。
其他几家公司正在开发类似锭铸的技术,这些公司包括中国太阳能电池板制造商尚德公司,以及荷兰设备制造商ALD公司。
传统方法制备单晶硅,是把籽晶引入熔融硅池,再慢慢提取出来,这样做,就会形成大型筒状块硅,称为晶锭(boule),其中所有原子的排列都是朝着同一个方向。这通常采用批处理工艺进行,但HiCz工艺可以持续给料,把硅原料投入熔体,同时添加上所需微量元素,以赋予它所需的电子特性。这种持续工艺更有效率,意味着需要的机器更少,这就降低了成本。它也带来高产量,因为引入的材料包括镓(gallium)和磷等微量元素。GT公司估计,这种工艺制作太阳能单晶硅,可以减少成本20至40%。
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