目前,我们正处于一个高油价时代,环境污染给我们带来的压力也越来越沉重,新能源的发展已经刻不容缓。太阳能作为一种可永续利用的清洁能源,有着巨大的开发应用潜力。因为人类赖以生存的自然资源几乎全部转换自太阳能,因此太阳能是人类得以生存和发展的最基础的能源形式。从现代科技的发展来看,太阳能开发利用技术的进步有可能决定着人类未来的生活方式。
光伏行业需求旺盛
光伏发电作为太阳能的一种利用方式,近年来受到越来越多国家的重视和政策支持,全球太阳能电池产量1996年-2006年10年间增长26倍,年复合增长率达38%;太阳能电池年装机量10年间增长了22倍,年复合增长率达36%,成长速度只有半导体工业可以比拟。我们预计未来5年之内,光伏电池产量将保持35%以上的年复合增长率,至2010年全球光伏电池需求可以超过7GW。
在多晶硅供应紧缺的背景下,非晶硅技术(主要包括非晶硅和化合物薄膜光伏电池)将得到迅速发展。出于电池性能和原料的丰富性考虑,这些技术将成为重要补充,但都不能从根本上替代晶体硅技术。目前总体而言,非晶硅太阳能电池所占市场份额仍然不到10%,所以说,多晶硅在未来很长的时间内仍然是光伏发电最主要的原材料,旺盛的光伏发电需求决定了多晶硅行业前景极其看好。
西门子法是主流提炼技术
与传统的发电设备不同,太阳能电池就是利用光伏效应将太阳能直接转换为电能的一种装置。整个系统装置在安装之后几乎“静止”不动,不存在机械运动和故障,因此与其他发电设备相比,设备的维护和机械装置的制造难度在太阳能光伏系统中几乎可以忽略,最高的技术壁垒存在于太阳能光伏电池的原料高纯度多晶硅的提炼制造。
尽管当前世界上有许多方法生产多晶硅,但应用最为广泛的技术仍然是使用化学法,约有70%-80%的多晶硅采用改良的西门子法。该方法目前是最为成熟的技术工艺,缺点是工艺比较复杂,耗电多,投资大。
通过在西门子法工艺基础上,增加还原尾气干法回收系统、SiCl4氢化工艺,实现了闭路循环,形成当今广泛应用的改良西门子法。该方法通过采用大型还原炉,降低了单位产品的能耗;采用SiCl4氢化和尾气干法回收工艺,明显降低了原辅材料的消耗。
目前国内的多晶硅技术也是采用该方法,该技术最初由峨眉山半导体厂从俄罗斯引进,经过多位专家的刻苦钻研,攻克了多晶硅生产的“改良西门子法”中的四项核心技术,使我国多晶硅生产技术跨入世界先进水平。2001年在四川省政府大力推动下,在四川乐山成立新光硅业,专门运作多晶硅项目,峨嵋半导体厂的技术及设备划拨到新光硅业。新光硅业在峨嵋半导体材料厂技术的基础上进行了改进,主要体现在:将冷却导油改成了水冷,水源取自厂房附近的不花钱的大渡河;改良了大还原炉的节能和密封性能;提高了氢化技术;改良了尾气的回收和分离。这四个环节是新光硅业的技术优势,能直接降低成本和提高纯度。
多晶硅供不应求格局仍将维持
下游的需求和产能释放的不足决定了多晶硅供应的紧俏,甚至导致了价格的暴涨,部分太阳能电池生产厂商苦于无法取得多晶硅而无法开工,从而才有了市场上所说的“拥硅为王”。