硅片回收之單晶硅的制作與使用
單晶硅的制法通常是先制得無定形硅,然后用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。熔融的單質硅在凝固時硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒,則這些晶粒平行結合起來便結晶成單晶硅。單晶硅棒是生產單晶硅片的原材料,陋著國內和國際市場對單晶硅片需求量的快速增加,單晶硅棒的市場需求也呈快速增長的趨勢。單晶硅圓片按其直徑分為6英寸、8英寸、12英寸(300毫米)及18英寸(450毫米)等。直徑越大的圓片,芯片的成本也就越低。但大尺寸晶片對材料和技術的要求也越高。單晶硅按晶體生長方法的不同,分為直拉法(CZ)、區熔法(FZ)和外延法。直拉法、區熔法生長單晶硅棒材,外延法生長單晶硅薄膜。直拉法生長的單晶硅主要用于半導體集成電路、二極管、外延片襯底、太陽能電池。目前晶體直徑可控制在(D3-8英寸。區熔法單晶主要用于高壓大功率可控整流器件領域,廣泛用于大功率輸變電、電力機車、整流、變頻、機電一體化、節能燈、電視機等系列產品。目前晶體直徑可控制在(D3-6英寸。外延片主要用于集成電路領域。
單晶硅也稱硅單晶,是電子信息材料和光伏行業中基礎性材料,屬半導體材料類。單晶硅已滲透到國民經濟和國防科技中各個領域。
今年,國家提高了對太陽能產業的扶持,指明了熱利用向熱能、熱電利用、光利用在我國大力的發展,啟動了綠色建筑應用市場,直到自給式太陽能高效節能產品惠民工程推廣實施
近5年來,中國光伏電池產量年增長速度為1-3倍,光伏電池產量占產量的比例也由2002年1.07%增長到2008年的近15%。商業化晶體硅太陽能電池的效率也從3年前的13%-14%提高到16%-17%。總體來看,中國太陽能電池的國際市場份額和技術競爭力大幅提高。在產業布局上,中國太陽能電池產業已經形成了一定的集聚態勢。在長三角、環渤海、珠三角、中西部地區,已經形成了各具特色的太陽能產業集群。 太陽能光伏發電在不遠的將來會占據能源消費的重要席位,不但要替代部分常規能源,而且將成為能源供應的主體。預計到2030年,可再生能源在總能源結構中將占到30%以上,而太陽能光伏發電在總電力供應中的占比也將達到10%以上;到2040年,可再生能源將占總能耗的50%以上,太陽能光伏發電將占總電力的20%以上;到21世紀末,可再生能源在能源結構中將占到80%以上,太陽能發電將占到60%蟻上。這些數字足以顯示出太陽能光伏產業的發展前景及其在能源領域重要的戰略地位。由此可以看出,太陽能電池市場前景。
為了降低生產成本資源的多重利用,也成了必要,目前單晶硅太陽能電池的光電轉換效率為15%左右,實驗室成果也有20%以上的。
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