1. Klasifikasi Asas Bahan Silikon: Dari Kesucian hingga Bentuk
Bahan silikon adalah bahan mentah teras industri semikonduktor dan fotovoltaik. Klasifikasi mereka terutamanya berdasarkan kesucian dan bentuk fizikal:
1. Klasifikasi dengan kesucian
- silikon gred metalurgi (mg - Si): kesucian 98%-99%, terutamanya digunakan dalam bidang perindustrian seperti aloi aluminium dan silikon, dengan kos rendah (kira-kira 15,000-20,000 yuan/tan).
- silikon gred solar (sog - Si): kesucian 99.9999% (6n), yang dominan dalam pasaran fotovoltaik, pengeluaran global pada tahun 2023 melebihi 1 juta tan (data dari persatuan industri logam nonferrous China).
- Silicon gred elektronik (misalnya - Si): kesucian 99.9999999% (11n), yang digunakan untuk pembuatan cip, harga setinggi 3-5 juta yuan/ton, menyumbang hanya 0.5% daripada kapasiti pengeluaran bahan silikon.
2. Klasifikasi oleh morfologi
- Polycrystalline silikon: terdiri daripada bijirin yang tidak teratur, kos rendah tetapi kecekapan penukaran sedikit lebih rendah (17%-19%), menyumbang 76%bahan silikon fotovoltaik pada tahun 2023 (data majalah PV).
- Silicon monocrystalline: Struktur kisi seragam, kecekapan melebihi 22%, tetapi memerlukan proses menarik kristal kompleks, dan harga adalah 10%-15%lebih tinggi daripada silikon polikristalin.
2. Aplikasi industri dan trend teknologi
1. Industri Photovoltaic: Penguasaan Solar - silikon gred
China adalah pengeluar terbesar di dunia, dengan kapasiti pengeluaran polysilicon menyumbang lebih daripada 80% pada tahun 2023 (statistik CPIA). Teknologi bateri kecekapan tinggi - seperti TOPCON dan HJT memacu pertumbuhan permintaan silikon monocrystalline, dan diharapkan bahagian pasaran silikon monocrystalline akan melebihi 60% pada tahun 2025.
2. Industri semikonduktor: Keperluan ketepatan untuk silikon gred elektronik -
12 - wafer inci memerlukan ketumpatan kecacatan silikon elektronik<0.1/cm², and currently only a few companies such as Shin-Etsu Chemical and GlobalWafers can mass produce.
Iii. Klasifikasi dan cabaran yang muncul
1. Silicon Granular: Dihasilkan oleh kaedah katil yang baru, jejak karbon dikurangkan sebanyak 70%, tetapi kestabilan kesucian perlu diperbaiki (kini digunakan terutamanya untuk doping polysilicon).
2. Bahan silikon kitar semula: Selepas modul fotovoltaik kitar semula, ia disucikan kepada 6N, dan kosnya adalah 30% lebih rendah daripada bahan dara, tetapi teknologi skala belum matang.