自從1954年由貝爾實驗室發明了太陽能電池，當時的效率是6%，華盛頓日報報道標題是這樣的：有一天這個發明將會改變世界。40年、50年過去以后，太陽能光伏發電的技術的確已經改變了世界。在過去的10年當中，太陽能光伏得到快速發展：從2007年大概每年不到6GW，一直到2017年年安裝量達到了100GW，10年時間增長了數十倍，成為發展最快的高科技產業。在這個產業當中，有一系列的太陽能電池和材料，包括了硅晶體，也包括了非晶硅太陽能材料，化合物半導體的太陽能材料，以及我們正在研究的新概念太陽能材料，毫無疑問，硅晶體占了最主要的地位，擁有大概在90%以上的市場份額，成為太陽能光伏的主體。

    黃河水電也是太陽能硅晶體電池和電站的主要建設者之一，為什么是硅材料？硅材料有它卓越的優點。

    第一、它的原料是豐富的，它占了地殼含量的26%，處于第二位。同時，它的成本是低的，和同樣的半導體晶體相比，成本只有它的1/5，甚至到1/10。另外，它沒有毒，環保，它的工藝成熟，它能夠生長大直徑，而且少缺陷，太陽能電池單極可以達到25.6%以上，現在最新的報道是26.6%。最重要的是材料穩定，它的太陽能電池的效率可以使用30年，而它的整體效率不超過20%。正是由于這樣的成本以及它的性能的優越性，在可預見的未來，太陽能光伏的主體材料和產業依然是硅。

    第二，現在正在發展的技術，稱為連續加料技術，在晶體生長的坩堝邊上，利用顆粒料加入在晶體當中，在不停止生長的情況下，使龍體始終保持生長的過程，這有望在今后的幾年當中走入產業鏈，除此之外，還有兩種液體的連續加料技術，通過另外一個噴槍加入，通過毛細血管的能力，使溶體轉入到左邊的坩堝里面來，使左邊坩堝的溶體的熔煉始終保持一定，這樣在長晶體的時候，可以不再停下來了。這是一種連續液態加料的方法。

    另外，現在對直拉單晶硅正在應用的技術，也就是光遮掩技術，由于直拉單晶硅有比較高濃度的氧，導致了光衰減。而最新的一個技術報道，把通常的直拉硅晶體切成四方型，改成了六邊形，通過六邊形形狀的改變，提高了單晶硅材料的運用，據了解這樣可以使得單晶棒的應用率提高19%以上，充分的利用了相關的面積和材料，使得非晶硅的成本降低10%。

    還有一種技術，主要是鑄造單晶技術，也稱為準單晶或者類單晶。它的方法是在晶體生長的時候，利用鑄造多晶硅的技術，在晶體的底部坩堝布一層直拉硅單晶，這種技術2012年在產業界已經得到了應用，一度達到了10%多的市場份額。

    我們說，在可以預見的將來，硅還是光伏產業的主要基礎材料，而隨著硅晶體生長和加工新技術不斷的出現，也能促進成本的降低，為光伏的平價上網做出重要的貢獻。

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責任編輯：殷鵬飛

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