光伏材料單晶硅的前世今生
單晶硅者,硅之單晶體也。屬半導材料之上品,純度極高,頗負盛名。因以此,故多用于太陽能電池之領域,實乃光伏發電之砥柱也。史官有詩贊曰:單晶成型質量先,品格優越美名傳。
且說電能乃經濟之根本,社會之基礎也,百余年來頗受重視,自二次工業革命始,煤炭、石油、天然氣等皆為發電之首選。日居月諸,雖電能足矣,然環境破壞問題亦令人憂之。尋覓新能源發電已然迫在眉睫,此誠電能發展興衰之秋也。
公元一八九三年,光生伏特效應始察于法蘭西貝克雷爾之實驗室,其后踽踽躊躇,于公元一九五零年憑硅之光伏效應,始用拉晶技術于單晶加造工業,五十余年研究之苦辛,實則后人所不識也。越四年,單晶硅太陽能電池誕于美利堅貝爾實驗室,電能革命終至矣,于時群情激奮、各界歡愉,喜賀之。
然則單晶硅電池初興,其效益見于制作之成本、技術之掣肘所累,年月有余,終難當大責,時人莫不哂笑之。此中亦有善思明辨者,發掘單晶技術之壁壘,后改革其直拉單晶技術,基于澆鑄工藝與定向凝固工藝之多晶鑄錠應運而生,雖其性能、效率皆望于單晶之向背,然其借價廉之優勢亦頗受當時之重視。
此之后,多晶硅電池發展連年攀升,奪當初單晶市場之大部,后來者觀之:此亦屬無奈之行徑也。且多晶工藝時時碰諸難題不得解,實乃發展之大瓶頸也。于時,單晶硅電池因勢利導,刻苦于鉆研,勤奮于錙銖,其工藝終破前時之瓶頸,雖成本尚高于多晶,然兩者之差價已然寥寥。
二十世紀末夕,值新世紀初興,能源問題日益緊張,光伏發電之需求亦日趨增長。公元一九九九年,天下光伏裝機之總量首破百萬千瓦之數。如此之巨,實開天辟地未有之也。因于此,單晶、多晶之相競亦愈演愈烈。彼時,多晶以成本之便利多傳于中土,然單晶則以其效率、壽命之優渥成名于東瀛、西歐、北美之發達地區。彼時對比,已然高下立判矣。
然則更甚者,東瀛松下工業坊借異質結單晶技術,于公元二零一三年以百分之二十五點六之轉換效率破光伏產業之效率極限,其余諸作坊亦苦心之鉆研,背接觸單晶技術、金剛線切片、單晶背鈍化工法、直拉單晶爐等技法終致單晶、多晶之成本差異已然略無矣。
公元二零一五年,盛值光伏發展之利時也。國家能源局始推光伏新政,“領跑者”計劃是也。計劃有云:“多晶硅光伏電池組件轉換效率須達百分之十六點五有余,單晶硅更須達百分之十七之上也。”孰達標者,即為先進技術產品者。觀之計劃,于單晶硅光伏組件要求之高,實乃多晶硅光伏組件遠遠不及也。
由此觀之,單晶之于多晶,其未來之價值、轉換之效率皆穩操勝券矣。況我中土經濟發展如此之迅速,業界于單晶之關注,皆預示單晶之大未來將至也。如此勝景,空前未有之。
西都長安之隆基,自新世紀初始,高瞻其眼目,遠矚其思想,棄近利而著遠益,違私欲而奉大義,孜孜于單晶,不茍于品質。轉眼十年又五,階階而進取,終為天下單晶之大坊,此誠業界之佳話也。
史官有云:優勝略汰,此天下萬物之大趨勢也。單晶款款百余年發展之歷程,輾轉騰挪,不期便迎成功之局面,多晶則無奈于自身之踵傷,躑躅于發展改進之步伐也。嗚呼,彼單晶、多晶尚且如此,況于人乎?
責任編輯:蔣桂云
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