多晶硅制备方法及太阳能电池发展现状.pdf

第8卷第2期 夏工程技术 V01．8No．2 2009年6月 EngineeringTechnology Jun．2009 文章编号：1671—7244(2009)02--0182--04 多晶硅制备方法及太阳能电池发展现状 姚敏， 袁强辉， 刘彦昌， 陈万和 (宁夏东方钽业股份有限公司，宁夏石嘴山753000) 摘要：为了降低太阳能级多晶硅生产成本，从而降低太阳能电池制造成本，促进太阳能光伏产业的发展．介绍 了目前世界上多晶硅的制备方法及其优缺点，论述了多晶硅及太阳能电池的制备工艺方法和发展现状．国内生 产表明，采用改良的西门子工艺技术生产的多晶硅纯度不高．根据中国太阳能电池产业发展中的问题，提出了多 晶硅生产技术的发展趋势，即怎样改良技术进一步提高多晶硅纯度． 关键词：半导体硅；多晶硅；太阳能电池 中图分类号：TK69l 文献标志码：A 近年来。我国集成电路及太阳能电池产业的发 再还原得到的高纯度材料(还原硅)．目前，世界上 展，大大带动了多晶硅材料市场需求发展．200l一多晶硅生产的方法主要有改良西门子法(SiHCI，)、新 2006年集成电路(IC)用多晶硅市场需求量年均增 99999％一 长14．9％，太阳能电池产量则以年均157％的速度按纯度分又分为电子级多晶硅(w=99．999 高速增长，6a内太阳能电池产量及对多晶硅的需求 99．999999999 量扩大了110多倍．2006年国内集成电路用单晶硅 产量为551 999％～99．999999 t，多晶硅需求约847t；太阳能电池产量 (w=99．999 99％；杂质质量分数 为370MW，多晶硅需求约4100t，当年多晶硅总需 (N／IO-9：Bl，P2，Cl 000 求量接近5 t，而全国多晶硅产量仅287t，供需 0．75，Nd1)． 比不足6％．但随着国内在建项目陆续投产，2007年 SiHCl，法是1955年西门子公司研究成功在硅 我国多晶硅产量已达1100ttl-31． 棒发热体上用H：还原制备多晶硅．1957年开始大 太阳能电池也同晶体管一样，由半导体组成，主 规模工业生产，在生产多晶硅厂中，用该方法生产的 要材料是硅．用于制造太阳能电池的高纯硅，是经 工厂最多．改良西门子法(图1)是在传统方法基础 过特殊的提纯处理制作的．太阳能电池只要受到阳 上发展起来，主要工艺包括氢化、精馏提纯、还原及 光或灯光的照射，就能够把光能转变为电能，一般产 尾气干法回收．其流程特点是采用闭路循环系统，用 生相当于所接收光能的10％～20％的电能，且光线氢化工艺将副产物SiCh转化为SiHCI，，大大降低了 越强，产生的电能就越多．为了使太阳能电池板最大 原辅材料消耗；使用大型不锈钢钟罩节电还原炉，能 限度地减少光反射，将光能转变为电能，一般在它的 耗低．该工艺还在发展中，但基本上取代了传统西 上面都蒙上一层防止光反射的膜．它的工作原理基 门子法． 础是半导体PN结的光生伏打效应，即当物体受到光 照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动 …一—丁 势和电流的一种效应．当太阳光或其他光照射半导 卷爿羽吨母哥国 体的PN结时，就会在PN结的两边出现电压，使PN 结短路，产生电流M． 一医罢c— I—叫．拿c14．巨纠反应尾气干法I 1多晶硅制备方法 I 星广-1氢化分