碳素石墨——光伏行業的基礎

[多晶硅]碳素石墨——光伏行業的基礎
碳素石墨制品是太陽能光伏發電行業發展的產業基礎，兩者共生共榮。碳素在太陽能光伏發電領域的應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節。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、良導電性、性能穩定等優點，在太陽能光伏發電產業的上游——硅片制造環節，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，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電產業鏈上游關鍵設備的制造基礎。對于碳素石墨材料制品對于太陽能光伏發電行業的貢獻，吳立暉進一步指出，由于目前太陽能光伏發電產業的市場還是以政策為主導，要想降低成本，實現市場的普遍接受，碳素石墨材料制品是與多晶硅同樣重要的基礎材料。如果碳素石墨材料沒有做好，那么太陽能光伏發電產業提高光電轉化效率、降低成本的夢想就不可能單翅而翔。據了解，太陽能電池的光電轉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化效率，一方面需要不斷改進硅提純工藝，以提高晶片純度。另一方面則需要完善晶硅提純環境——石墨熱場要提純。如果石墨純度不高，雜質過多，晶硅拉制環境受到污染，晶片的品質就得不到保證，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報廢更新，而石墨坩堝有一定的反復使用次數。要反復使用，這就需要對其有更高的要求。如果石墨坩堝不夠純凈，坩堝材質不夠好，在高溫的情況下會石墨坩堝會有雜質泛發出來，單晶生長過程中，一旦雜質與其混在一起，這個過程是不可逆的，晶棒品質肯定大打折扣。