1947年,美国贝尔实验室发明了半导体点接触晶体管,从此开拓了硅材料的高速发展时代。1958年,美国2家公司率先发明了半导体集成电路IC产品。目前,信息技术产业的发展已进入特大规模集成时代。信息技术产业的发展程度是国家实力的体现,现在全世界有95%以上的信息技术产业基础材料是由硅晶体材料制成。
硅材料包括单晶硅、多晶硅和非晶硅。单晶硅具有规则的结构,它比多晶硅光电转换率高。
非晶硅中的硅原子是随机分布的,其光电转换率也低于单晶硅,但是与晶体硅相比,它能捕捉到更多的光子,同时在非晶硅中添加锗或碳进行合金化可以增强其这一特性。
晶体和非晶体的区别
日常所见到的固体分为非晶体和晶体两大类,非晶体物质的内部原子排列没有一定的规律,当断裂时断口也是随机的,如塑料和玻璃等,而称之为晶体的物质,外形呈现天然的有规则的多面体,具有明显的棱角与平面,其内部的原子是按照一定的规律整齐的排列起来,所以破裂时也按照一定的平面断开,如食盐、水晶等。
单晶体和多晶体的区别
有的晶体是由许许多多的小晶粒组成,若晶粒之间的排列没有规则,这种晶体称之为多晶体,如金属铜和铁。但也有晶体本身是一个完整的大晶粒,这种晶体称之为单晶体,如水晶和晶刚石。
单晶硅与多晶硅光伏电池的区别
单晶硅电池具有电池转换效率高,稳定性好,但是成本较高。多晶硅电池成本低,转换效率略低于直拉单晶硅太阳能电池,材料中的各种缺陷,如晶界、位错、微缺陷,和材料中的杂质碳和氧,以及工艺过程中玷污的过渡族金属。
单晶硅、多晶硅光伏组件的区别
1.外观形态区别
单晶硅:电池片呈正方形、倒圆角形,深蓝色;
多晶硅:电池片呈正方形,天蓝色。
2.转化率区别:
单晶硅:16-18%,实验室最高转化率可达到25%,光电转化效率高,可靠性高,发电量稍高;
多晶硅:14-16%,实验室最高转化率可达到20.4%,光电转化效率稍低。
3.单、多晶硅电池片产业链对比
单、多晶硅电池片光伏产业链对比,从硅料到硅棒、硅片、电池、组件再到系统。单晶和多晶的差别主要在于原材料的制备方面,单晶硅是直拉提升法,
多晶硅是注定方法,后端制造工艺只有一些细微差别。
4.晶体品质差异
单晶硅片、是一种完整的晶格排列:多晶硅片,它是多个微小的单晶组合,有缺陷,杂质多,因此降低了多晶电池的转换效率。各种因素综合作用使得单晶硅光伏组件比多晶硅高出数十倍,从而表新出转换效率优势。
5.电学性能差异
单多晶硅的少子寿命对比。蓝色代表少子寿命较高的区域,红色代表少子寿命较低的区域。很明显,单晶的少子寿命是明显高于多晶的。
中国最大的多晶硅厂家
2022年,全球多晶硅有效产能达到134.1万吨,其中中国产能占比87%;据Solarzoom援引硅业分会预测,2023年底国内硅料产能有望达240万吨。
据CPIA,2022年多晶硅环节前五大企业产量合计约72万吨,CR5达87.1%,在产业链中硅料环节的集中度最高。2022年国内多晶硅在产厂商在14家左右。多晶硅市场企业主要包括生产企业包括通威股份、新疆大全、协鑫科技、新特能源、东方希望、江苏中能和亚洲硅业等企业。根据目前优质企业扩张情况,多晶硅产品第一梯队企业有通威股份、新疆大全、新特能源和协鑫新疆四家企业,从产能占比看:
通威股份大约占总产能的29%,新疆大全占比约为18%,协鑫科技占比约为16%,新特能源占比约13%。第二梯队企业有东方希望、江苏中能和亚洲硅业,以上三家企业产能占比约为20%,前七家企业产能占比达到95%以上,行业集中度较高,同时受到行业高纯度要求、高设备投资及较长的扩产周期影响,行业竞争格局较为稳定。
目前全球最大的多晶硅及硅片生产商是保利协鑫能源控股有限公司,中国最大的多晶硅厂家则是通威股份。据统计,2017年到2022年,通威股份全线扩产,仅经过一年,多晶硅产量就从全国第三迈入了世界第三,并在之后的多年时间里一直蝉联多晶硅产能冠军。
原标题:单晶硅、多晶硅和非晶硅的区别,中国最大的多晶硅厂家