自从1954年由贝尔实验室发明了太阳能电池，当时的效率是6%，华盛顿日报报道标题是这样的：有一天这个发明将会改变世界。40年、50年过去以后，太阳能光伏发电的技术的确已经改变了世界。在过去的10年当中，太阳能光伏得到快速发展：从2007年大概每年不到6GW，一直到2017年年安装量达到了100GW，10年时间增长了数十倍，成为发展最快的高科技产业。在这个产业当中，有一系列的太阳能电池和材料，包括了硅晶体，也包括了非晶硅太阳能材料，化合物半导体的太阳能材料，以及我们正在研究的新概念太阳能材料，毫无疑问，硅晶体占了最主要的地位，拥有大概在90%以上的市场份额，成为太阳能光伏的主体。

    黄河水电也是太阳能硅晶体电池和电站的主要建设者之一，为什么是硅材料？硅材料有它卓越的优点。

    第一、它的原料是丰富的，它占了地壳含量的26%，处于第二位。同时，它的成本是低的，和同样的半导体晶体相比，成本只有它的1/5，甚至到1/10。另外，它没有毒，环保，它的工艺成熟，它能够生长大直径，而且少缺陷，太阳能电池单极可以达到25.6%以上，现在最新的报道是26.6%。最重要的是材料稳定，它的太阳能电池的效率可以使用30年，而它的整体效率不超过20%。正是由于这样的成本以及它的性能的优越性，在可预见的未来，太阳能光伏的主体材料和产业依然是硅。

    第二，现在正在发展的技术，称为连续加料技术，在晶体生长的坩埚边上，利用颗粒料加入在晶体当中，在不停止生长的情况下，使龙体始终保持生长的过程，这有望在今后的几年当中走入产业链，除此之外，还有两种液体的连续加料技术，通过另外一个喷枪加入，通过毛细血管的能力，使溶体转入到左边的坩埚里面来，使左边坩埚的溶体的熔炼始终保持一定，这样在长晶体的时候，可以不再停下来了。这是一种连续液态加料的方法。

    另外，现在对直拉单晶硅正在应用的技术，也就是光遮掩技术，由于直拉单晶硅有比较高浓度的氧，导致了光衰减。而最新的一个技术报道，把通常的直拉硅晶体切成四方型，改成了六边形，通过六边形形状的改变，提高了单晶硅材料的运用，据了解这样可以使得单晶棒的应用率提高19%以上，充分的利用了相关的面积和材料，使得非晶硅的成本降低10%。

    还有一种技术，主要是铸造单晶技术，也称为准单晶或者类单晶。它的方法是在晶体生长的时候，利用铸造多晶硅的技术，在晶体的底部坩埚布一层直拉硅单晶，这种技术2012年在产业界已经得到了应用，一度达到了10%多的市场份额。

    我们说，在可以预见的将来，硅还是光伏产业的主要基础材料，而随着硅晶体生长和加工新技术不断的出现，也能促进成本的降低，为光伏的平价上网做出重要的贡献。

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责任编辑：殷鹏飞

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