1. التصنيف الأساسي للمواد السيليكون: السيليكون متعدد البلورات وسيليكون أحادي البلورة
مادة السيليكون هي المادة الخام الأساسية لصناعات الطاقة الكهروضوئية وشبكيات الموصلات. يمكن تقسيمها إلى السيليكون متعدد البلورات وسيليكون أحادي البلورة وفقًا للبنية البلورية.
1. السيليكون متعدد البلورات: يتكون من بلورات سيليكون صغيرة متعددة مرتبة في الاضطراب. أثناء التحضير ، يبرد ذوبان السيليكون بسرعة ، مما يشكل حدود حبوب غير منتظمة. مصلحتها هي أن تكلفة الإنتاج منخفضة (حوالي 8-10 دولارات أمريكية/كغ ، مصدر البيانات: تقرير الوكالة الدولية للطاقة 2023) ، لكن كفاءة التحويل الكهروضوئية أقل قليلاً (كفاءة المكون السائدة 18 ٪ -20 ٪).
2. سيليكون أحادي البلورة: يزرع سبائك السيليكون ذات الاتجاه البلوري الواحد بواسطة طريقة CZ (طريقة CZ) أو طريقة FZ (طريقة FZ) ، والبنية البلورية كاملة. لديها كفاءة أعلى (24 ٪ - 26 ٪) ، ولكن تكلفة أعلى (12-15 دولارًا أمريكيًا/كجم) ، وغالبًا ما يتم استخدامها في الخلايا الكهروضوئية الراقية ورقائق أشباه الموصلات.
الثاني. تحليل نية المستخدم: كيفية اختيار مادة السيليكون؟
قد تعني أسئلة المستخدم اعتبارات سيناريوهات التطبيق ، والتي يجب الحكم عليها بالاقتران مع الطلب:
1. الحقل الكهروضوئي:
- السيليكون متعدد الكريستالات بمجرد أن يهيمن على محطات الطاقة الأرضية بسبب ميزة التكلفة (بمثابة أكثر من 60 ٪ في عام 2018) ؛
- تم تجاوز السيليكون أحادي البلوريات بتقنية PERC ، وسوف تصل حصتها في السوق إلى 85 ٪ في 2023 (مصدر البيانات: PV - Tech).
2. حقل أشباه الموصلات:
- السيليكون أحادي البلورة هو السائد المطلق ، ويجب أن تصل نقاء الرقاقات إلى 99.999999 ٪ (9N الصف) ؛
- يتم استخدام السيليكون polycrystalline فقط لبعض الأجهزة النهائية - أو كمواد خام للسيليكون أحادي البلورة.
ثالثا. مناقشة ممتدة: الاتجاهات المستقبلية والابتكار التكنولوجي
1. إن ارتفاع رقائق السيليكون N - يقيمون بطاريات Topcon و HJT للطلب على السيليكون أحادي البلورة n - ، والذي من المتوقع أن يمثل أكثر من 40 ٪ في عام 2025 (توقعات طاقة بلومبرج الجديدة).
2. تقنية السيليكون الحبيبية: يمكن لعملية جديدة لإعداد السيليكون متعدد البلورات أن تقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 30 ٪ ، ولكن لا يزال يتعين تحسين نقاء المنتج.