□ 本報(bào)記者 于 南
“不十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f(shuō)，在未來(lái)的50年里，還沒有什么其它材料能夠替代多晶硅而成為電子和光伏產(chǎn)業(yè)的重要原材料”，一名清華大學(xué)新能源范疇研究員向《證券日?qǐng)?bào)》記者強(qiáng)調(diào)這個(gè)說(shuō)法并不科學(xué)，卻又是不得不承認(rèn)的現(xiàn)實(shí)。
材料顯示，多晶硅在高溫熔融狀態(tài)下，具有較大的化學(xué)活潑性，能與幾乎任何材料作用，具有半導(dǎo)體性質(zhì)，是極為重要的精良半導(dǎo)體材料。電子工業(yè)中廣泛用于制作半導(dǎo)體收音機(jī)、錄音機(jī)、電冰箱、彩電、錄像機(jī)、是電子盤算機(jī)等的基礎(chǔ)材料。此外，多晶硅是生產(chǎn)單晶硅的直接原料，是當(dāng)代人工智能、主動(dòng)把持、信息處理、光電轉(zhuǎn)換等半導(dǎo)體器件的電子信息基礎(chǔ)材料。享有“微電子大廈基石”的美譽(yù)。
更為重要的是，太陽(yáng)能發(fā)電(光伏)與風(fēng)電、核電等同為被世界公認(rèn)的未來(lái)新型能源趨向，在這一背景下，太陽(yáng)能正逐漸被市場(chǎng)接收。而單晶硅和多晶硅正是生產(chǎn)太陽(yáng)能電池不可或缺的重要原材料。有最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，單晶硅與多晶硅在光伏產(chǎn)業(yè)中的利用率高達(dá)90%以上。
由此，可以推論，上文中那句在業(yè)內(nèi)看來(lái)還不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拿鑼�，向人們“不夠科學(xué)”地揭示了“多晶硅”在未來(lái)高精尖科技、電子信息甚至人們?nèi)粘Ｉ钪械牟豢商娲?/p>
難以代替的硅晶電池
“太陽(yáng)能發(fā)電是一種公平的、無(wú)污染的、絕佳的傳統(tǒng)能源替代品。只是局限于科技程度的現(xiàn)狀，特別是儲(chǔ)能(電池)技巧的現(xiàn)狀，造成其發(fā)電成本過高(超過上網(wǎng)電價(jià))，加之上游太陽(yáng)能電池板重要原材料多晶硅的生產(chǎn)加工過程存在污染環(huán)境的問題，才使太陽(yáng)能的發(fā)展受到一些阻力。站在科學(xué)的角度，我并不認(rèn)為這些能夠制約或應(yīng)當(dāng)制約太陽(yáng)能技巧的發(fā)展，更不該因其中一個(gè)環(huán)節(jié)的污染問題難以解決，而徹底否定發(fā)展太陽(yáng)能的意義。事實(shí)上，它們都將通過科技程度的不斷提升，被逐一攻克，關(guān)于新型原材料的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化都在飛速的發(fā)展中�！痹撗芯繂T向記者表現(xiàn)。
據(jù)記者懂得，從目前國(guó)際太陽(yáng)電池的發(fā)展過程中看，其趨勢(shì)大致為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料(包含微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。而最后的“薄膜材料”(薄膜電池)正是業(yè)內(nèi)對(duì)以單晶硅和多晶硅為主原料的太陽(yáng)能電池的更新?lián)Q代。一些薄膜電池中已經(jīng)徹底放棄了對(duì)多晶硅的利用，從而解決了“環(huán)保技巧不環(huán)�！�，光伏上游多晶硅生產(chǎn)過程中存在的污染問題。
“太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)化過程中最大的阻力就是難以進(jìn)步太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率，用市場(chǎng)語(yǔ)言描寫就是難以下降其生產(chǎn)成本。雖然一部分薄膜電池技巧的確轉(zhuǎn)變了對(duì)多晶硅的依附以及傳統(tǒng)硅晶電池存在的電池主體易破碎、攜帶不便、抗震才能差等毛病，但卻無(wú)法超出傳統(tǒng)硅晶電池的轉(zhuǎn)化率，反而有所下降�！币晃徊辉妇呙目萍疾咳耸肯颉蹲C券日?qǐng)?bào)》記者表現(xiàn)。
多晶硅的污染問題
材料顯示，目前中國(guó)多晶硅生產(chǎn)的主流工藝是改良西門子法。據(jù)記者懂得，這種西門子法其原理就是在1100℃左右的高純硅芯上用高純氫還原高純?nèi)葰涔瑁啥嗑Ч璩练e在硅芯上；而改良西門子工藝是在傳統(tǒng)西門子工藝的基礎(chǔ)上，同時(shí)具備節(jié)能、降耗、回收利用生產(chǎn)過程中伴隨產(chǎn)生的大批副產(chǎn)物以及大批副產(chǎn)熱能的配套工藝。目前世界上絕大部分廠家均采用改良西門子法生產(chǎn)多晶硅。
但即便如此，這種改良后的生產(chǎn)工藝仍然會(huì)產(chǎn)生大批四氯氫硅，而四氯氫硅是一種具有腐化性的有毒有害液體。
對(duì)此，清華大學(xué)研究員表現(xiàn)，“改良后的生產(chǎn)工藝講究閉路循環(huán)，可有效下降還原爐耗費(fèi)的電能，對(duì)還原尾氣進(jìn)行回收，最大限度的利用多晶硅生產(chǎn)中的各種物料，排出的廢料極少，相對(duì)傳統(tǒng)方法而言對(duì)環(huán)境污染起到極大的改良作用。雖然這種工藝有待進(jìn)一步進(jìn)步，也的確沒能徹底杜絕污染現(xiàn)象。但我保持認(rèn)為，更多污染環(huán)境的現(xiàn)象與企業(yè)的投機(jī)取巧、不負(fù)義務(wù)或管理不嚴(yán)、市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)過低有直接關(guān)系。”
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