太阳能电池级石英的制造工艺和原料.pdfVIP

20 　　　 　　　　国　外 　金 　属 　矿 　选 　矿 　　　　　　　　　　　　　2005 . 4 太阳能电池级石英的制造工艺和原料 E ·拉尔森 　等 摘 　要 　晶体硅太阳能电池是 目前最重要的太阳能电池 。下一个十年中很可能仍将保持这种现状 。未来的硅原料很可能不再 是电子级硅生产废料 。将会出现一种更为直接的太阳能级硅生产方法 ,它将“绕弯道”的电子级硅生产工序排除在外 。 200 1 年预测的全球太阳能电力需要量要求大约 5 500 t 硅原料 。这一数量的硅原料需要 6 500 t 石英 。如果这一趋势 继续下去 ,20 10 年的太阳能电力需要量将会需要大约 30 000 t 硅原料和 350 000t 石英 。不过石英的需要量可能要低于 这一数值 。在太阳能电池生产链中石英岩一直被认为是最适合的初级原料 。因为冶金级硅生产的原料要求很可能会 发生变化 ,这种情形可能也要变化 。另外 ,石英或者产自其它岩石中的含 SiO 矿物可能具有较高的纯度 ,或者包含较少 2 数量的有害元素 。这有利于未来太阳能级硅原料生产链中初级原料的深度选矿 。 关键词 　太阳能电池 　硅原料 　选矿 　石英 下降 ,就意味着能源成本更具竞争性 。 概 　述 与太阳能电池有关的主要问题是生产成本 。目 由于温室效应引发的公众关心和政策压力使得 前火电和水电要 比太阳能电池 电力便宜许多 。而 人们对可再生能源产生了更大的兴趣 。太阳能电池 且 ,制造晶体硅太阳能电池的硅原料供应数量有限 , 或光生伏打电池电力是一种最有前途的技术 。估计 它被认为是对光伏 电池工业进一步增长的主要障 其年增长率约为 20 %～25 % ,去年的增长率甚至 碍 。生产硅原料的典型技术路线是 :石英 →冶金级 达到了40 % 。 ( ) ( ) 硅 M G - Si →电子级硅 E G - Si 。然后用 E G - Si 太阳能电池主要以半导体材料硅为基础 。硅在 生产的废料制造硅片和太阳能电池 。然而 ,这种情 市场中起如此主要作用的最重要原因是在光伏电池 形并不能令人满意 , 因为它会引起硅原料的短缺 。 出现以前硅技术就已经取得了很大的进展 。半导体 数量本身不是争论的焦点 ,具有合适价格的数量才 市场使用的高纯度材料已经生产成功 ,并且钢铁和 是问题的所在 。除去昂贵的价格以外 ,对许多元素 铝工业中使用量极大的冶金级硅也已经生产成功 。 ( ) 而言 ,硅原料 E G - Si 废料 的纯度超过了光伏电池 挪威是硅铁合金和金属硅主要生产国。在该国 工业纯度要求的1 000 倍 。极其昂贵的硅原料生产 利用其生产能力和资源的光伏电池工业的出现是一 方法以及浪费巨大的硅片生产过程是未来晶体硅太 种新的趋势 。一些公司和大学正在参与研究工作 , 阳能电池生产扩张的最主要威胁 。 特别是一些与太阳能硅原料相关的研究工作 。占有 来自全球化工行业的一些主要团体有建立太阳 15 %市场份额的世界最大金属硅生产商 Elkem 公 ( ) 能级硅 硅原料 供应源的计划