什么是单晶硅

菜鸟网2023-02-15  31

中文别名:硅单晶英文名:Monocrystallinesilicon分子式:Si分子量:28.086CAS号:7440-21-3单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。

其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。

由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势,近三十年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展,成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。

单晶硅建设项目具有巨大的市场和广阔的发展空间。

在地壳中含量达25.8%的硅元素,为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉。

近年来,各种晶体材料,特别是以单晶硅为代表的高科技附加值材料及其相关高技术产业的发展,成为当代信息技术产业的支柱,并使信息产业成为全球经济发展中增长最快的先导产业。

单晶硅作为一种极具潜能,亟待开发利用的高科技资源,正引起越来越多的关注和重视。

与此同时,鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加,世界上许多国家正掀起开发利用太阳能的热潮并成为各国制定可持续发展战略斩重要内容。

在跨入21世纪门槛后,世界大多数国家踊跃参与以至在全球范围掀起了太阳能开发利用的“绿色能源热”,一个广泛的大规模的利用太阳能的时代正在来临,太阳能级单晶硅产品也将因此炙手可热。

此外,包括我国在内的各国 *** 也出台了一系列“阳光产业”的优惠政策,给予相关行业重点扶持,单晶硅产业呈现出美好的发展前景。

单晶硅性质;单晶硅具有金刚石晶格。

晶体硬而脆具有金属光泽。

能导电。

但导电率不及金属,随温度升高而增加。

具有半导体性质。

单晶硅是重要的半导体材料,在单晶硅中掺入微量的IIIA族元素,形成P型半导体。

掺入微量的第vA族元素,形成N型半导体。

形成N型和P型导体结合在一起。

就可以做成太阳能电池。

将辐射能转变为电能。

在开发电能方面是一种很有前途的材料。

1、不同功能

单晶硅:单晶硅是制造半导体硅器件的原料,用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。在开发能源方面是一种很有前途的材料。

多晶硅:多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。

2、优缺点

单晶硅:单晶硅太阳电池是当前开发得最快的一种太阳电池,它的构成和生产工艺已定型,产品已广泛用于宇宙空间和地面设施。这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料,纯度要求99.999%。为了降低生产成本,现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒,材料性能指标有所放宽。

多晶硅:单晶硅太阳电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料,而制造这些材料工艺复杂,电耗很大,在太阳电池生产总成本中己超二分之一,加之拉制的单晶硅棒呈圆柱状,切片制作太阳电池也是圆片,组成太阳能组件平面利用率低。

扩展资料

生产问题

1、产生污染

多晶硅是高污染的项目,中国多数多晶硅企业环保不完全达标。生产多晶硅的副产品——四氯化硅是高毒物质。用于倾倒或掩埋四氯化硅的土地将变成不毛之地,草和树都不会在这里生长。它具有潜在的极大危险,不仅有毒,还污染环境,回收成本巨大。

2、供需矛盾

2005年中国太阳能用单晶硅企业开工率在20%-30%,半导体用单晶硅企业开工率在80%-90%,无法实现满负荷生产,多晶硅技术和市场仍牢牢掌握在美、日、德国的少数几个生产厂商中,严重制约中国产业发展。

参考资料来源:百度百科-单晶硅

参考资料来源:百度百科-多晶硅

1、原子结构排列和加工工艺不同

单晶硅与多晶硅的区别在于它们的原子结构排列,单晶是有序排列,多晶是无序排列,这主要是由它们的加工工艺决定的,多晶多采用浇注法生产,就是直接把硅料倒入埚中融化定型,而单晶是采取西门子法改良直拉,直拉过程就是一个原子结构重组的过程。

2、转换效率不同

单晶硅电池平均转换效率要比多晶硅高,大概在10%-20%左右。相对而言单晶硅价格比多晶硅也高。

3、外观不同

从外观上面看的话,单晶硅电池片的四个角呈现圆弧状,表面没有花纹;而多晶硅电池片的四个角呈现方角,表面有类似冰花一样的花纹。

参考资料来源:百度百科-单晶硅

参考资料来源:百度百科-多晶硅


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