多晶硅是單質硅的一種形態,太陽能級多晶硅指用于制造太陽能電池的多晶硅,一般要求其純度在99.9999%(6N)及以上。通過控制雜質種類和含量,可調節其電阻率,以契合不同類型太陽能電池的需求。同時,少子壽命也是衡量其質量的重要指標,少子壽命越長,太陽能電池的光電轉換效率越高。
太陽能級多晶硅有多種生產工藝。常見的有改良西門子法,該方法采用三氯氫硅氫還原法,在高溫下通過氫氣還原三氯氫硅,使硅沉積在硅芯上生長成多晶硅棒。此工藝成熟、產品質量高,但存在能耗高、成本高等問題。硅烷流化床法將硅烷氣體通入裝有細小硅顆粒的流化床反應器,在高溫和催化劑作用下,硅烷熱分解,硅原子沉積在硅顆粒表面,使其逐漸長大形成多晶硅產品,該方法具有生產效率高、能耗低等優勢。此外,冶金法也較為常用,該法以工業硅為原料,依靠硅與雜質物理性質的差異,通過濕法冶金、真空熔煉、氧化精煉、定向凝固、特種場熔煉等技術組合去除雜質,從而獲得滿足太陽能電池性能需求的多晶硅,優勢在于低成本、低能耗且環境友好。
得益于原材料、電力及人工成本方面的顯著優勢,及我國下游硅片制造環節持續產生大量多晶硅需求,中國成為全球最大的太陽能級多晶硅生產國。目前,我國太陽能級多晶硅生產企業較多,代表性企業包括通威股份有限公司、新疆大全新能源股份有限公司、協鑫(集團)控股有限公司、新特能源股份有限公司、東方希望集團有限公司。且國內太陽能級多晶硅市場集中度較高。根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2029年中國太陽能級多晶硅項目投資可行性研究報告》顯示,2024年中國太陽能級多晶硅產能287萬噸/年。
然而,太陽能級多晶硅行業也面臨著諸多問題。一方面,生產過程中存在高能耗、高污染的問題,對環境造成一定壓力,如傳統的化學方法提煉多晶硅,消耗電能和原料巨大,且會產生有害物質。另一方面,行業競爭日趨激烈,部分企業技術水平參差不齊,導致產品質量不穩定。此外,受供需關系、政策變化等因素影響,太陽能級多晶硅價格起伏不定,給企業的生產經營帶來挑戰。
新思界
產業分析人士認為,未來太陽能級多晶硅行業仍有較好的發展前景。隨著全球對清潔能源需求的持續增長以及各國對可再生能源政策的大力支持,太陽能光伏產業將迎來更大的發展機遇,這無疑會帶動太陽能級多晶硅需求的穩步上升。同時,技術創新將不斷推動行業進步,新的生產工藝有望進一步降低成本、提高產品質量和生產效率,提升多晶硅在能源市場的競爭力。并且,隨著應用領域的不斷拓展,多晶硅不僅在傳統的太陽能發電站中發揮作用,還將在分布式光伏發電、建筑一體化光伏等領域展現更大潛力,為全球能源轉型和可持續發展貢獻更大力量。