碳素石墨——光伏行業(yè)的基礎(chǔ)

[多晶硅]碳素石墨——光伏行業(yè)的基礎(chǔ)
碳素石墨制品是太陽能光伏發(fā)電行業(yè)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，兩者共生共榮。碳素在太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在多晶硅原材料制造、單晶硅棒拉制以及多晶硅錠鑄造等環(huán)節(jié)。由于碳素石墨材料密度、硬度、抗壓度都非常好，具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、良導(dǎo)電性、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的上游——硅片制造環(huán)節(jié)，碳素石墨材料可制成硅石料的加熱容器——石墨坩堝，可作為提純多晶硅、拉制硅棒、制造硅錠的熱場，也可以將其做成在晶硅切片過程要用到的“墊子”等。由于碳素的卓越性能表現(xiàn)，至今尚無其他材料可以取代。而這些碳素石墨材料制品無疑成為太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈上游關(guān)鍵設(shè)備的制造基礎(chǔ)。對于碳素石墨材料制品對于太陽能光伏發(fā)電行業(yè)的貢獻(xiàn)，吳立暉進(jìn)一步指出，由于目前太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的市場還是以政策為主導(dǎo)，要想降低成本，實(shí)現(xiàn)市場的普遍接受，碳素石墨材料制品是與多晶硅同樣重要的基礎(chǔ)材料。如果碳素石墨材料沒有做好，那么太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)提高光電轉(zhuǎn)化效率、降低成本的夢想就不可能單翅而翔。據(jù)了解，太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率在很大程度上是由硅片純度決定的，要提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率，一方面需要不斷改進(jìn)硅提純工藝，以提高晶片純度。另一方面則需要完善晶硅提純環(huán)境——石墨熱場要提純。如果石墨純度不高，雜質(zhì)過多，晶硅拉制環(huán)境受到污染，晶片的品質(zhì)就得不到保證，那太陽能電池效率也不可能有提升。
舉例來講，石墨坩堝與多晶硅熔鑄的距離非常近，對拉出的單晶棒質(zhì)量有直接影響，其影響程度僅次于多晶硅本身。在拉制單晶硅棒過程中，石墨坩堝貼著石英鍋，石英鍋在每次單晶拉完之后就會(huì)報(bào)廢更新，而石墨坩堝有一定的反復(fù)使用次數(shù)。要反復(fù)使用，這就需要對其有更高的要求。如果石墨坩堝不夠純凈，坩堝材質(zhì)不夠好，在高溫的情況下會(huì)石墨坩堝會(huì)有雜質(zhì)泛發(fā)出來，單晶生長過程中，一旦雜質(zhì)與其混在一起，這個(gè)過程是不可逆的，晶棒品質(zhì)肯定大打折扣。