五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】 真正光伏业内人说光伏 (1) -- phjhuan

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          • 家园 现在价格不算很低,对于成本价而言

            以前价格是暴利。目前还是供小于求。

            国外成本比国内低,质量比国内好,但也没法整死,因为他们产能不够。

            上游我知道的不多,这块严格来说算化工。

    • 家园 【原创】 真正光伏业内人说光伏 (4)

      原文: 多晶硅—单晶硅(续1) [ 大地窝铺 ]/article/2594346

      多晶硅炉子是比较昂贵,比较复杂的。当时能做这种炉子的公司有两家,一家是美国新罕布什尔州的GT Solar,其创始人是印度人Kedar-Gupta,GT Solar公司生意曾经好到你先交钱还要等一年才能拿到炉子的地步。另一家公司是英国的Crystalox,公司位于牛津郡。那时候Crystalox既生产设备,也生产多晶硅锭。现在这家公司已经被德国的PV World公司兼并,公司名称是PV Crystalox。设备不外卖了。

      宁波公司的炉子是英国的。现在宁波公司自己已经能够生产多晶硅炉子了。国内有这个能力的还有北京通州区的京运通公司。

      GT的炉子是HEM热交换法。多晶铸锭还有其他方法,不过没什么人采用。GT最早的技术来源还像是买了某公司生产蓝宝石的炉子。

      国内现在能做多晶炉的现在多了,大都是抄的GT炉子,抄的惟妙惟肖,能和GT的铸造出一样大的锭子ingot了,800kg。

      【原创】单晶硅-多晶硅(续2) [ 大地窝铺 ]/article/2604767

      铸造多晶硅锭、拉单晶硅用的料。

      点看全图

      外链图片需谨慎,可能会被源头改

      这个料都是拉单晶剩下的头尾料,回收的。

      这漂亮的硅片,我忍不住提前奉献出来了。从程序上,还没有到这里。硅片上有防反射氮化硅层,氮化硅层厚薄不一样,硅片的颜色也就不一样。

      点看全图

      外链图片需谨慎,可能会被源头改

      多晶硅片显得很花,里头有很多大小不同的块块,这是因为各个晶粒的晶向不一样,造成反射率不同。

      一般电池片都是蓝色,这样有利于利用电池量子效率最高的绿光波段。80nm,n=2的氮化硅膜。

      膜厚改下颜色就变了,不过会影响效率。世博会中国馆就用了彩色电池片。

    • 家园 【原创】 真正光伏业内人说光伏 (5)

      【原创】多晶硅—单晶硅(续3) [ 大地窝铺 ] /article/2614725有色金属研究院(有研硅股)的硅材料的专家那里可能有故事。

      拉硅单晶有两种方法,一种是Czochralski(花差花差斯基)法,太难叫,太难记,大家都说直拉法,或者CZ法。另一种是区熔法(区域熔化法)。本贴先说直拉法单晶。

      这是Kayax公司的CG-3000型单晶炉。用这型单晶炉,典型单晶直径是5英寸。

      太阳能行业用的单晶硅片最大8英寸,半导体行业用的硅片最大的12英寸。

      国内生产单晶硅的公司很多了,生产单晶炉的厂家主要是西安理工大学校办工厂和北京的京运通公司。

      以前硅是有色金属系统管的。有色院、洛阳、峨眉都做的早,那时是供半导体用的。

      Czochralski一般也叫柴氏法。

      Kayax的炉子挺好,适合做半导体。

      国内开始是西安理工的机械系做单晶炉,一查论文,全是西安理工的。现在国内各个厂,如果不是合资的,技术或多或少来源于或者说抄袭于西安理工,连外形、命名方式都差不多,一样的丑?!!

      可惜西安理工没抓住机遇(体制的必然?),这么大的市场被后来者瓜分了,现在买单晶炉的,可能西安理工都不会算个选择项了。

      合资厂的技术,就是洋人早停产产品的技术,但就这样,还是比国内的好不少。这是个悲哀的现实。不过国人模仿能力强,做到水平接近相信不难。

      一台单晶炉一两百万RMB,用起来后,耗材和电费就远超过这个数。拉单晶一次(90KG),高纯氩气用掉几千块,石英坩埚是一次性的,上千,碳制品的折旧上千,电费几千块(烧到快2000度要几十个小时,能不费吗)。就跟用个十块钱的热得快烧水一样。

      现在太阳能行业用的单晶硅片是6.5和8inch,8inch的比例在增多。用更大的也行,经济上有些划不来,而且也容易在生产过程中破碎。直径越大,拉晶难度就越大,成品率会降低,8inch是常规设备(不用磁场)差不多可行的一个极限了。

      半导体业都说要用15和18inch的了。晶圆越大,光刻平摊到每个chip成本越低。而光刻是半导体工艺最费钱的之一。

      呵,光刻是光伏工艺极力避免用的技术。只听说过sunpower早些时候的电池用过。

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      【原创】多晶硅—单晶硅(续4—区熔单晶硅)

      http://www.ccthere.com/article/2628484

      区熔单晶的最大好处是生产过程中不接触到设备,杂质特别少。其低碳低氧是Cz法无法做到的。但成本很高,而且没法做大直径的晶棒。

      硅光伏转换效率的世界纪录,就是用掺B的FZ硅做的,24.7%,后来重新计算是25%。UNSW的赵建华,现在是南京中电的CTO。

      • 家园 流程 展会信息 市场及投资情况

        既然大家这么开心,我借楼主宝地一用,加一点流程和商务方面的东西,还请楼主不要介意

        先自己介绍一下先,我是CC小兵,算起来,从事这行来已有三年了,来河里也有半年多了,河里高人多,不敢乱说话,呵呵,这是第一次发帖子,不足之处,敬请大家:

        我的补充主要是流程,从原材料到最终组件产品的制造流程,及2010欧洲展会信息,市场情况及相关投资活动,因为接下来的半年左右时间,我会参加欧洲的主要光伏展会,当然,这些信息不完整,有的我觉得不重要,被我删除了,有的是我还在做调查,如果有大家兴趣,可以随我一道走一走,我每参展一个地方,都给大家做个汇报,呵呵

        一:流程(已有资料)

        第一步:从原材料到铸锭

        第二步:从铸锭到多晶裸片

        第三步:从多晶裸片到组件           

        二:欧洲展会信息(已做好参展计划)

        三:市场情况及相关投资活动(正在做调查,如果大家有资料,还请共享一下)

        注:有人知道如何上传word,pdf文档么,贴流程图就一目了然,要是一个个的写就比较麻烦了

      • 家园 半导体主流现在是12寸

        个别说是未来几年要搞18寸。16寸的估计是没人要上了。

        另外,你这个转换纪录太低了吧。目前实验室最高纪录都40%多了。

        • 家园 hehe,我是看厂家老宣传15和18寸的炉子,

          不在旁边摆个至少15的wafer,都不正常。

          这个记录是针对硅太阳电池,没聚光的条件下得来的。

          40%的都是多个PN结,III-V族化合物半导体(比一般的砷化镓复杂的多,很多层,每层都是精确设计的成分,铝、铟、磷什么都有),在聚光下得到的。聚光对效率影响很大,这种能聚光达千倍。美国人喜欢折腾这种非硅的聚光电池。真正生产这种电池的,好像就波音下面的一个公司。

          • 家园 40%多的好像还是硅基的

            这玩意儿即要聚光(额外聚光器件),还要分谱(device本身设计比较复杂)。

            不过这应该是以后主流吧,至少要聚光。

            • 家园 硅的不可能很高

              硅的理论极限是29%,不聚光下。

              硅也没法分谱,因为禁带宽度没法调。III-V族是合金,改改成分就可以了。

              硅聚光不能太高倍数(上千倍),因为聚光下温度升高到一定程度后,硅效率会下降很厉害。

              砷化镓之类的温度系数就小很多。

              聚光的好处与不足以后详细说。过去,现在,至少五年内聚光都不会是主流。

              • 家园 查出来了,去年41.1%的用得是锗基。

                我说的是硅基还是锗基,都是说substrate。锗基上面的晶格匹配用得是三五(GaInP/GaInAs)。理论上硅可以搞合金,也就是bandgap engineering,从而突破纯硅的理论极限。非太阳能电池里有锗硅,碳硅等。

                靠硅分谱应该可以。红光和蓝光的穿透深度是不一样的。在不同的深度做junction,完全可以。现有的非太阳能电池产品是数码相机里面的感光器件(foveon X3, 适马DSLR里)。还有硅的合金里,比如锗硅,我们可以通过调节锗的百分比来调节bandgap。

                最后,目前世界纪录的太阳能电池聚光率大概在300-400倍。上千的是太高了。

                • 家园 Ge的gap是0.7eV,放到最下面可以吸收红外光

                  常见的三个PN结的就用Ge。

                  硅的gap是1.12eV,不大不小,晶格还失配。

                  substrate吸收的光不多,吸光的是上面的3-5.

                  这个硅的合金,应该不叫硅了吧。SiGe做合金容易,顺便调。碳硅就不行了,有碳在,硅晶体就好不了。除非就干脆碳多些,就是碳化硅。但SiC的gap上了2,太高了些。

                  应该说硅合金可以分谱。不过实际不大可行。

                  “从而突破纯硅的理论极限”这个要做到,还得看所谓第三代电池:量子井电池,理论能到80%。

                  非硅的电池没怎么注意。我上的上千是说经济上合适的倍数。几百倍,硅聚光电池也能做。3-5族的聚光电池,上千后真正成本上有竞争力。

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