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光伏材料單晶硅的前世今生
日期:2019-03-27   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:huaqiyue_gh 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:?jiǎn)尉Ч枵?,硅之單晶體也。屬半導(dǎo)材料之上品,純度極高,頗負(fù)盛名。因以此,故多用于太陽(yáng)能電池之領(lǐng)域,實(shí)乃光伏發(fā)電之砥柱也。史官有詩(shī)贊曰:?jiǎn)尉С尚唾|(zhì)量先,品格優(yōu)越美名傳。

單晶硅者,硅之單晶體也。屬半導(dǎo)材料之上品,純度極高,頗負(fù)盛名。因以此,故多用于太陽(yáng)能電池之領(lǐng)域,實(shí)乃光伏發(fā)電之砥柱也。史官有詩(shī)贊曰:?jiǎn)尉С尚唾|(zhì)量先,品格優(yōu)越美名傳。

且說(shuō)電能乃經(jīng)濟(jì)之根本,社會(huì)之基礎(chǔ)也,百余年來(lái)頗受重視,自二次工業(yè)革命始,煤炭、石油、天然氣等皆為發(fā)電之首選。日居月諸,雖電能足矣,然環(huán)境破壞問(wèn)題亦令人憂之。尋覓新能源發(fā)電已然迫在眉睫,此誠(chéng)電能發(fā)展興衰之秋也。

公元一八九三年,光生伏特效應(yīng)始察于法蘭西貝克雷爾之實(shí)驗(yàn)室,其后踽踽躊躇,于公元一九五零年憑硅之光伏效應(yīng),始用拉晶技術(shù)于單晶加造工業(yè),五十余年研究之苦辛,實(shí)則后人所不識(shí)也。越四年,單晶硅太陽(yáng)能電池誕于美利堅(jiān)貝爾實(shí)驗(yàn)室,電能革命終至矣,于時(shí)群情激奮、各界歡愉,喜賀之。

然則單晶硅電池初興,其效益見(jiàn)于制作之成本、技術(shù)之掣肘所累,年月有余,終難當(dāng)大責(zé),時(shí)人莫不哂笑之。此中亦有善思明辨者,發(fā)掘單晶技術(shù)之壁壘,后改革其直拉單晶技術(shù),基于澆鑄工藝與定向凝固工藝之多晶鑄錠應(yīng)運(yùn)而生,雖其性能、效率皆望于單晶之向背,然其借價(jià)廉之優(yōu)勢(shì)亦頗受當(dāng)時(shí)之重視。

此之后,多晶硅電池發(fā)展連年攀升,奪當(dāng)初單晶市場(chǎng)之大部,后來(lái)者觀之:此亦屬無(wú)奈之行徑也。且多晶工藝時(shí)時(shí)碰諸難題不得解,實(shí)乃發(fā)展之大瓶頸也。于時(shí),單晶硅電池因勢(shì)利導(dǎo),刻苦于鉆研,勤奮于錙銖,其工藝終破前時(shí)之瓶頸,雖成本尚高于多晶,然兩者之差價(jià)已然寥寥。

二十世紀(jì)末夕,值新世紀(jì)初興,能源問(wèn)題日益緊張,光伏發(fā)電之需求亦日趨增長(zhǎng)。公元一九九九年,天下光伏裝機(jī)之總量首破百萬(wàn)千瓦之?dāng)?shù)。如此之巨,實(shí)開(kāi)天辟地未有之也。因于此,單晶、多晶之相競(jìng)亦愈演愈烈。彼時(shí),多晶以成本之便利多傳于中土,然單晶則以其效率、壽命之優(yōu)渥成名于東瀛、西歐、北美之發(fā)達(dá)地區(qū)。彼時(shí)對(duì)比,已然高下立判矣。

然則更甚者,東瀛松下工業(yè)坊借異質(zhì)結(jié)單晶技術(shù),于公元二零一三年以百分之二十五點(diǎn)六之轉(zhuǎn)換效率破光伏產(chǎn)業(yè)之效率極限,其余諸作坊亦苦心之鉆研,背接觸單晶技術(shù)、金剛線切片、單晶背鈍化工法、直拉單晶爐等技法終致單晶、多晶之成本差異已然略無(wú)矣。

公元二零一五年,盛值光伏發(fā)展之利時(shí)也。國(guó)家能源局始推光伏新政,“領(lǐng)跑者”計(jì)劃是也。計(jì)劃有云:“多晶硅光伏電池組件轉(zhuǎn)換效率須達(dá)百分之十六點(diǎn)五有余,單晶硅更須達(dá)百分之十七之上也。”孰達(dá)標(biāo)者,即為先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品者。觀之計(jì)劃,于單晶硅光伏組件要求之高,實(shí)乃多晶硅光伏組件遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及也。

由此觀之,單晶之于多晶,其未來(lái)之價(jià)值、轉(zhuǎn)換之效率皆穩(wěn)操勝券矣。況我中土經(jīng)濟(jì)發(fā)展如此之迅速,業(yè)界于單晶之關(guān)注,皆預(yù)示單晶之大未來(lái)將至也。如此勝景,空前未有之。

西都長(zhǎng)安之隆基,自新世紀(jì)初始,高瞻其眼目,遠(yuǎn)矚其思想,棄近利而著遠(yuǎn)益,違私欲而奉大義,孜孜于單晶,不茍于品質(zhì)。轉(zhuǎn)眼十年又五,階階而進(jìn)取,終為天下單晶之大坊,此誠(chéng)業(yè)界之佳話也。

史官有云:優(yōu)勝略汰,此天下萬(wàn)物之大趨勢(shì)也。單晶款款百余年發(fā)展之歷程,輾轉(zhuǎn)騰挪,不期便迎成功之局面,多晶則無(wú)奈于自身之踵傷,躑躅于發(fā)展改進(jìn)之步伐也。嗚呼,彼單晶、多晶尚且如此,況于人乎?

原標(biāo)題:光伏材料單晶硅的前世今生

 
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