硅光伏产业(为什么晶体硅产业是高污染产业？)

编辑：gengxing 2023-05-03 13:30:08 来源：

1. 为什么晶体硅产业是高污染产业？说多晶硅高污染的人，全是根本不了解实际情况的，社会上传说光伏产业高污染，主要是指多晶硅的生产。是的，从硅料到晶片的生产过程，本

1. 为什么晶体硅产业是高污染产业？

说多晶硅高污染的人，全是根本不了解实际情况的，社会上传说光伏产业高污染，主要是指多晶硅的生产。是的，从硅料到晶片的生产过程，本质上是属于化工生产工程。物质在化学反应过程中，必然会产生出一些新物质，其中有些新物质是属于有毒物质。这些有毒物质，如果不回收，自然会成为污染物，危害环境。如多晶硅生产过程中产生的大量副产物—四氯化硅。1bJ中亿财经网财经门户

2. 光伏和硅片的关系？

无论是光伏还是半导体，原料都离不开硅。地球上存在的硅是极为常见的一种元素，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中，不过它极少以单质的形式在自然界出现，而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式存在。硅在宇宙中的储量排在第八位，在地壳中它是第二丰富的元素，构成地壳总质量的26.4%，仅次于第一位的氧(49.4%)，因此硅元素的取得并不难。1bJ中亿财经网财经门户

工业硅又称金属硅，是由硅石和碳质还原剂在矿热炉内冶炼成的产品，是制作多晶硅的原料。我国的工业硅在产能与产量方面都是全球第一，世界占比逾50%，且继续呈上升趋势。2016年我国的工业硅产能达到460万吨，产能连续扩张，然而2016年产量仅为210万吨，产能利用率低。此外，我国的工业硅生产集中程度不高，前10家工业硅企业产量只占到全国产量的34%左右。1bJ中亿财经网财经门户

3. 光伏产业需要硅材料么？

1、光伏发电不是一定要使用硅材料，可以发电的按材料来分有硅类：单晶硅，多晶硅，非晶硅和微晶硅。化合物薄膜：砷化镓，碲化镉（CdTe），硫化镉（CdS），铜铟镓硒硫（CIGSSe），纳米晶二氧化钛。以及有机物类等。1bJ中亿财经网财经门户

2、现在工业用的大部分还是晶体硅电池，其优点有：（1），硅在地球上的元素含量排名第二，在未来不会成为稀缺资源。（2），在50年代就已经有硅电池了，经过几十年的发展，单晶硅电池的发展最成熟。（3），硅的转化效率极限为30%左右，在实验室中已经做到24%，工业生产出的组件已经达到18%以上，是作出的转换效率最高的材料。多晶硅的效率比单晶硅要低一些，工艺也比较容易实现，是通过浇注成型的。非晶硅和微晶硅的转化效率低，在8%左右（工业成品）。剩下的几类电池转换效率都不及单多晶硅，所以现有情况下硅类电池还是占有大部分的市场。1bJ中亿财经网财经门户

4. 光伏硅能电池有什么不同？

光伏电池即是我们常说的太阳能光伏电池，用于把太阳的光能直接转化为电能。目前光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池，按照应用需求，太阳能电池经过一定的组合，达到一定的额定输出功率和输出的电压的一组光伏电池，叫光伏组件。根据光伏电站大小和规模，由光伏组件可组成各种大小不同的阵列。1bJ中亿财经网财经门户

光伏电池的分类1bJ中亿财经网财经门户

硅太阳能电池，可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。光伏电池按品种分类有以几种类型：1bJ中亿财经网财经门户

1、单晶硅光伏电池1bJ中亿财经网财经门户

单晶硅光伏电池是开发较早、转换率最高和产量较大的一种光伏电池。单晶硅光伏电池转换效率在我国已经平均达到19%,而实验室记录的最高转换效率超过了24.7%。这种光伏电池一般以高纯的单晶硅硅棒为原料，纯度要求99.9999%。1bJ中亿财经网财经门户

2、多晶硅光伏电池1bJ中亿财经网财经门户

多晶硅光伏电池是以多晶硅材料为基体的光伏电池。由于多晶硅材料多以浇铸代替了单晶硅的拉制过程，因而生产时间缩短，制造成本大幅度降低。再加之单晶硅硅棒呈圆柱状，用此制作的光伏电池也是圆片，因而组成光伏组件后平面利用率较低。与单晶硅光伏电池相比，多晶硅光伏电池就显得具有一定竞争优势。1bJ中亿财经网财经门户

3、非晶硅光伏电池1bJ中亿财经网财经门户

非晶硅光伏电池是用非晶态硅为原料制成的一种新型薄膜电池。非晶态硅是一种不定形晶体结构的半导体。用它制作的光伏电池只有1微米厚度,相当于单晶硅光伏电池的1/300。它的工艺制造过程与单晶硅和多晶硅相比大大简化, 硅材料消耗少, 单位电耗也降低了很多。1bJ中亿财经网财经门户

4、铜铟硒光伏电池1bJ中亿财经网财经门户

铜铟硒光伏电池是以铜、铟、硒三元化合物半导体为基本材料，在玻璃或其它廉价衬底上沉积制成的半导体薄膜。由于铜铟硒电池光吸收性能好，所以膜厚只有单晶硅光伏电池的大约l/100。1bJ中亿财经网财经门户

5、砷化镓光伏电池1bJ中亿财经网财经门户

砷化镓光伏电池是一种Ⅲ-V族化合物半导体光伏电池。与硅光伏电池相比,砷化镓光伏电池光电转换效率高，硅光伏电池理论效率为23% ,而单结砷化镓光伏电池的转换效率已经达到27%；可制成薄膜和超薄型太阳电池，同样吸收95%的太阳光, 砷化镓光伏电池只需5-10μm的厚度,而硅光伏电池则需大于150μm。1bJ中亿财经网财经门户

6、碲化镉光伏电池1bJ中亿财经网财经门户

碲化镉是一种化合物半导体,其带隙最适合于光电能量转换。用这种半导体做成的光伏电池有很高的理论转换效率，已实际获得的最高转换效率达到16.5%。碲化镉光伏电池通常在玻璃衬底上制造，玻璃上第一层为透明电极，其后的薄层分别为硫化镉、碲化镉和背电极，其背电极可以是碳桨料，也可以是金属薄层。碲化镉的沉积技术方法很多，如电化学沉积法、近空间升华法、近距离蒸气转运法、物理气相沉积法、丝网印刷法和喷涂法等。碲化镉层的厚度通常为1.5-3um，而碲化镉对于光的吸收有1.5um的厚度也就足够了。1bJ中亿财经网财经门户

7、聚合物光伏电池1bJ中亿财经网财经门户

聚合物光伏电池是利用不同氧化还原型聚合物的不同氧化还原电势, 在导电材料表面进行多层复合, 制成类似无机P-N结的单向导电装置1bJ中亿财经网财经门户

5. 光伏行业对生育有没有影响，我要确切的答案？

概括点讲,各个工序都有危害,尤其是制绒,不仅有辐射,还可能会吸入有毒气体,或者接触到酸液,至关危险,最好严格的佩带劳保用品,千万不能大意!其他工序都是辐射,女孩子最好不要涉及这种职业,尤其是未婚女人! 　光伏技术在提高电池的转换效率和扩大消费需求方面都出现了明显的进展，从而比以前有了更多的产品选择和应用。新的晶硅光伏电池的替代品已经出现，包括用铸造硅片来代替普通硅棒的切割方法以及薄膜电池（CdTe，CIGS，非晶硅和微晶硅），聚光型光伏电池，镀银电池和连续印制电池等。但是光伏技术方面的进步同样在制造和研发的过程中引发了大量新的化学和物理危害，需要有适当的工程，管理和个人控制防护措施来减小对员工们的潜在危害。光伏电池的制造和研发，在生产和维修过程中会产生各种各样的与化学品相关的危害人体安全的因素：如接触各种自燃，易燃或有毒气体，包括有硅烷，磷，联氨，氢气，氨水和砷化氢，因为它们的作用是在反应腔体中进行淀积，掺杂，以及进行其他的相关工艺。工人们暴露于化学品中及收到化学品伤害在存储，装卸和运输这些气体的过程中是普遍存在的。由于这些化学品本身的危害性和潜在的灾难性与它们的释放或暴露相关，因此在工程设计阶段必须包括详细的工艺危害分析（PHA）。在美国，储存在设备中的化学物品的类型和数量可能会触及职业安全与卫生署（OSHA）的工艺安全管理标准或者美国环境保护局（USEPA）联邦事故预防（ FedARP ）所要求的规范。工人在用沉积金属(如:砷，镉，铜，铟，镓，硒)切割和在太阳能电池片上划线的过程中可能会吸入该工艺所产生的金属粉尘与空气的混合物。如果没有通过工艺围栏或者通风，适当地加以保护控制，空气中的金属粉尘可能会落在仪器、工件表面及地板上，引起像工人摄入危害物的潜在的交叉污染问题。控制切割及划线过程中粉尘的排放都要求对于工艺有适当的评估，安装围栏及通风控制（如果有需要的话），这样才能确保工人的接触量低于合理的规定值。纳米粒子应用于光伏制造业中，如悬浮在墨水，纳米线及镀银电池里的那些量子点，它是由各种化学品如镉，硅，碲化镉和硒化镉组成。处理原始形式的纳米粒子会导致吸入性和/或肌肤性危害。这些纳米级的粒子可能与同种材料但较大的粒子在属性方面有显著的差异，包括在人体内的流动性，在某些器官内的生物蓄积性和毒理学的反应。在生产制造中，过去常常使用各种腐蚀性化学品来蚀刻和清洁太阳能光伏组件，包括盐酸，氢氟酸，磷酸，和氢氧化钠。适当的通风控制，员工培训，并使用个人防护设备（如手套，护目镜，面罩等）是必要的，以避免吸入气体和/或皮肤接触。在CIS和CIGS （铜，铟，镓，硒）薄膜太阳能电池的生产中，常常采用人工来清洁反应腔体和其他生产设备，导致了暴露于反应腔体内的沉积物和反应残留物的可能性。因此，接触控制，如排气通风管、高效吸尘器的使用及防毒面具是有必要的，以此来尽量减少工人吸入性接触。在光伏的制造和研发的过程中使用了大量的化学物质，其中一些是在有限的毒理性数据下可用或者并没有规定在空气中接触的限值。由于暂时缺乏足够的毒理学数据和职业接触物建议性限值，光伏制造商应采用工程控制，行政惯例和个人防护设备的强有力的结合，以减少工人在生产过程和相关的维护中有害物质的接触量。物理危害的总结除了与化学品相关的危害人体安全的因素外，光伏制造和研发在生产和维护中也存在着大量物理安全因素：维护，清洁，调整和/或设备的修理时会出现暴露于各种危险能源的可能性---电力，液压，机械等等。因此要严格执行有害能源的操作规范和进行良好的培训是至关重要的，以避免潜在的电击，截肢，或压碎受伤。在传送带或其他生产装置上的接触带，轮毂，以及其他旋转设备需要有适当的防范措施，防止生产和维修工人意外接触。必须正确使用手提式电动工具来加工零件和进行预防性维护等等，以避免伤害。人工物料输送及装卸设备等，可能导致严重的扭伤，拉伤和其他肌肉骨骼损伤。可以使用输送系统，起重机和提升设备，托盘推车，推车等，以尽量减少这些伤害。运输工具如铲车，托盘推车，以及其它装卸设备可能会导致撞击性伤害。所以培训操作员，遵守重工业车辆标准和良好的培训是很有必要的。在人行道和常规的工作区域内不能凌乱或者堆放材料物品，往往会导致工人滑倒和受伤，要保持通道的整洁，这也是很容易做到的太阳能光伏技术已经引进了许多新的生产和研发工艺，但也出现了一系列的化学和物理危害，这就需要小心谨慎，使用环境安全及健康的设计办法，做好前期规划，建立一个强有力的设备安装及安全签收的过程，主动地管理重点在发展和支持一个强有力的环境与人的安全的文化，以确保适当地控制在生产工艺和维护过程中出现的化学和物理危害。将环境与人的安全综合纳入企业从设计到产品回收的过程中，将有助于改善员工的士气和忠诚度，减少事故发生，也能为最少的财政开支做出贡献。1bJ中亿财经网财经门户

6. 光伏硅和芯片硅的区别？

纯度不同。半导体硅片比光伏硅片的要求更高。1bJ中亿财经网财经门户

首先，半导体行业使用的硅片全部为单晶硅，目的是为了保证硅片每个位臵的相同电学特性。在形状和尺寸上，光伏用单晶硅片是正方形，主要有边长 125mm，150mm，156mm 的种类。而半导体用单晶硅片是圆型，硅片直径有 150mm（6 寸晶圆），200mm（8 寸晶圆）和 300mm（12 寸晶圆）尺寸。在纯度方面，光伏用单晶硅片的纯度要求硅含量为 4N-6N 之间（99.99%-99.9999%），但是半导体用单晶硅片在 9N（99.9999999%）-11N（99.999999999%）左右，纯度要求最低是光伏单晶硅片的 1000 倍。在外观方面，半导体用硅片在表面的平整度，光滑度和洁净程度要比光伏用硅片的要求高。1bJ中亿财经网财经门户

7. 光伏发电为什么要用半导体硅材料？

光伏发电不是一定都要要使用硅材料。1bJ中亿财经网财经门户

可以发电的按材料来分有：1bJ中亿财经网财经门户

硅类：单晶硅，多晶硅，非晶硅和微晶硅。1bJ中亿财经网财经门户

化合物薄膜：砷化镓，碲化镉（CdTe），硫化镉（CdS），铜铟镓硒硫（CIGSSe），纳米晶二氧化钛。以及有机物类等。1bJ中亿财经网财经门户

现在工业用的大部分还是晶体硅电池，其优点有：1，硅在地球上的元素含量排名第二，在未来不会成为稀缺资源。2，在50年代就已经有硅电池了，经过几十年的发展，单晶硅电池的发展最成熟。3，硅的转化效率极限为30%左右，在实验室中已经做到24%，工业生产出的组件已经达到18%以上，是作出的转换效率最高的材料。1bJ中亿财经网财经门户

剩下的几类电池转换效率都不及单多晶硅，所以现有情况下硅类电池还是占有大部分的市场。1bJ中亿财经网财经门户