太陽能級矽材

矽材料是太陽能電池行業最重要的基礎原材料。 它們可以分為三類：非晶矽、多晶矽和非晶矽（簡稱非晶矽）。 單晶矽的轉化率最高，其次是多晶矽，非晶矽的轉化效率最低。 在太陽能電池行業，多晶矽和單晶矽這兩種晶體矽資料占整個太陽能晶片市場的90%。 其中，多晶矽太陽能電池的光電轉換率約為16-17%，略低於單晶矽太陽能電池，但生產成本低於單晶矽太陽能電池。 囙此，多晶矽太陽能電池是世界太陽能電池的主要資料。

太陽能級矽材
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根據轉換率，晶體矽太陽能電池的理論最大轉換效率可達29%，實驗室製作的最大轉換效率為25%。 然而，多晶矽電池的實際轉換效率僅為16~17%，單晶僅為17~18%，非晶矽的最低轉換率為6~8%。

晶體矽太陽能電池主要由國內外大型太陽能製造商生產，如夏普、Q-cells、京瓷、BP太陽能、無錫尚德、茂地、裕景、易通、新日等。 矽材料占晶體矽太陽能電池成本的70%以上。 囙此，上游矽材料的價格影響很大。 由於資料的晶體結構不同，採用不同資料設計的太陽能電池的光電特性也會有所不同。 以下是單晶矽、多晶矽和非晶矽的介紹。

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單晶矽

也稱為單晶、晶圓型。 製造過程很昂貴，發電也很好。 由於晶圓的類型，其中大部分是截斷或圓弧形狀，囙此在鋪設時無法在該區域實現最大利用率和吸收。

在單晶矽資料中，矽原子具有高度的週期性排列。 生長單晶矽最重要的科技是使用車臣長晶法在坩堝中熔化高純度多晶矽（純度：99.9999999%，11.9%），然後將晶種插入矽熔體中，以適當的速率旋轉並緩慢拉起，形成矽晶體柱， 然後切割晶體柱，得到單晶矽晶片。 單晶矽晶片的主要製造過程是晶體拉伸、方形切割、切片、清洗和晶片檢測。 所需設備包括晶體拉絲爐、方形切割機、線鋸、清洗槽系統和晶圓檢測分類器。

單晶矽太陽能電池具有最高的光電轉換效率和較長的使用壽命。 它們適用於發電廠或交通照明訊號。

多晶矽

也被稱為多晶矽，它在製造過程中更便宜，發電量略低於單晶矽。 它可以被切割成正方形，鋪設時可以在最大面積內使用和吸收。

多晶矽是指由許多不同的小單晶組成的資料。 它的製造方法是澆鑄和固化熔融的矽。 由於其製造技術簡單，成本低。 多晶矽有多種堆疊矽原子的管道，矽原子由不同方向排列的各種單晶組成。 多晶矽晶片的主要製造過程是鑄造方形切割、切片、清洗和晶片檢測。 使用的主要設備包括定向長晶爐、方形切割機、線鋸、清洗槽系統和晶圓檢測分類器。

多晶矽太陽能電池採用純度較低的多晶矽作為原材料，如電晶體晶片生產過程中產生的廢料，囙此原材料成本較低，且多晶矽長期結晶過程所需的製造成本低於單晶矽。 當光電轉換效率接近單晶矽太陽能電池時，它已成為太陽能電池市場的主流。

有幾種方法可以降低多晶矽太陽能電池的成本。 一是淨化過程中雜質沒有完全去除，二是用更快的方法結晶矽，三是避免切片造成的浪費。

多晶矽的主要製造商主要集中在歐洲、美國和日本。 排名前七的公司是美國的鐵杉電晶體公司、德國的瓦克化學公司、挪威的REC公司、日本的德山公司、美國的MEMC公司、日本的三菱公司和日本的住友鈦公司，它們供應了全球50%以上的多晶矽。 多晶矽產業的國內投資者包括中石油、台塑、太聚（長榮+益光）、太聚（全球半導體）、山陽（臺灣電晶體）、茂思、茂德、遠景、旭景、科冠和科豐、漣源光電、太陽光電等公司已陸續宣佈投資計畫。

非晶矽

非晶矽是指整個資料中，只有在幾個原子或分子的範圍內，原子的排列是週期性的，甚至在某些資料中，也沒有週期性的原子排列結構。 其生產方法通常是電漿化學氣相沉積法，即在玻璃和其他襯底上生長厚度約為1微米的非晶矽薄膜，這是薄膜太陽能電池領域。

非晶矽的光吸收是晶體矽的500倍，囙此只要一層薄薄的薄膜能有效吸收光子的能量，就不需要使用昂貴的晶體矽襯底。 使用更便宜的玻璃、陶瓷或金屬基板不僅可以節省大量材料成本，還可以製造大面積太陽能電池。 對於非晶矽太陽能電池而言，由於其價格最便宜、生產速度最快，非晶矽太陽能電池也更常用於消費電子產品。

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單晶矽、多晶矽、薄膜式和非晶矽太陽能板