Silicio metalas, taip pat plačiai žinomas kaip pramoninis silicis arba kristalinis silicis, yra metaloidinis produktas, gaminamas lydant kvarcą ir anglies reduktorius panardinamoje lankinėje krosnyje. Jo pirminio elemento silicio kiekis paprastai svyruoja nuo 98% iki 99,99%. Silicio metalas, dažnai vadinamas „pramoniniu MSG“, yra nepakeičiama žaliava saulės fotovoltinių elementų, puslaidininkių lustų, silikono -cheminių medžiagų ir didelio našumo{5}} aliuminio lydinių gamybai. Pasaulinei ekonomikai pereinant prie atsinaujinančios energijos ir plačiai paplitusios skaitmeninimo, strateginė didelio -grynumo silicio metalo (pvz., saulės ir elektroninės klasės) svarba pasiekė precedento neturinčias aukštumas. Šiame išsamiame vadove išsamiai aprašomas silicio metalo apibrėžimas, cheminis apdorojimas, komercinis klasifikavimas, įvairios-pramonės programos ir pirkimo strategijos, suderintos su naujausiais tarptautiniais standartais ir komercinės rinkos duomenimis.
Dėl masinių užklausų ar individualių specifikacijų susisiekite su mūsų pasauline tiekimo komanda:
El. paštas:market@zanewmetal.com
WhatsApp / WeChat: +86 15518824805
Kas yra silicio metalas ir kaip jis profesionaliai apibrėžiamas?
Pasaulinėje prekyboje ir medžiagų moksluose,silicio metalas (Suderintos sistemos kodas, HS kodas: 2804.6900)apibrėžiamas kaip didelio -grynumo elementinis silicis, gaunamas anglies dioksido (SiO₂) redukavimo būdu. Nors moksliškai silicis yra klasifikuojamas kaip metaloidas periodinėje lentelėje dėl mišrių metalinių ir nemetalinių savybių, jis komerciškai vadinamas „silicio metalu“ pasaulinėse pirkimų rinkose dėl savo blizgaus sidabro išvaizdos ir vyraujančio istorinio legiruotojo vaidmens metalurgijos pramonėje.
Struktūriškai silicio metalas pasižymi dideliu kietumu, padidinta lydymosi temperatūra (1414 laipsnių) ir būdingomis puslaidininkių savybėmis. Tarptautinėje prekyboje jis sistemingai skirstomas į įvairias standartines klases pagal didžiausias leistinas trijų pagrindinių priemaišų slenksčius: geležies (Fe), aliuminio (Al) ir kalcio (Ca). Šie specifiniai cheminiai apibrėžimai tiesiogiai diktuoja rinkos vertę ir medžiagos suderinamumą.
Kas yra šiuolaikinis pramoninio silicio metalo gamybos procesas?
Didelio masto komercinė pramoninio silicio metalo gamyba daugiausia priklauso nuo daug -energijos-naudojančiųpovandeninės lankinės krosnies anglies terminis redukcija. Pagrindinę technologinę darbo eigą galima apibendrinti šiais pagrindiniais etapais:
- Žaliavos paruošimas:Aukšto -grynumo silicio dioksido akmenys arba kvarcinis žvyras, kurių sudėtyje yra daugiau nei 99,0 % SiO₂, yra kruopščiai atrenkami. Jie derinami su mažai -peleninančiomis anglies redukuojančiomis medžiagomis, įskaitant naftos koksą, bituminę anglį, medžio anglį ir medžio drožles.
- Krosnies įkrovimas:Silicio dioksidas ir anglies reduktoriai sumaišomi tiksliais stechiometriniais santykiais ir nuolat tiekiami į panardintos lankinės krosnies aukštos{0}}temperatūros zoną.
- Elektros lanko lydymas:Grafito elektrodai įkišti giliai į krūvį, kad sukurtų galingą elektros lanką, pakeldami vidinę krosnies šerdies temperatūrą iki 1800–2000 laipsnių. Šiame temperatūros diapazone vyksta pagrindinė cheminė reakcija:
SiO₂ + 2C → Si + 2CO↑ - Rafinavimas ir liejimas:Išlydytas skystas silicis iš krosnies dugno supilamas į kaušą. Deguonis ir suslėgtas oras įpurškiami per kaušelio{1}}rafinavimo procesą, kad selektyviai oksiduotųsi ir pašalintų kalcio ir aliuminio priemaišų pėdsakus. Tada išvalytas išlydytas silicis pilamas į dideles liejimo formas, kad sukietėtų į silicio luitus.
- Smulkinimas ir pakavimas:Atvėsus silicio luitai, jie mechaniniu būdu susmulkinami ir automatizuotai rūšiuojami, kad atitiktų konkrečius grūdelių -dydžio reikalavimus (pvz., 10–100 mm blokai, 2–5 mm granulės arba smulkūs silicio milteliai), prieš uždarant juos į drėgmei atsparius birius maišus.
Kaip interpretuoti silicio metalo rūšis ir specifikacijas?
Standartinės silicio metalo klasifikavimo sistemos griežtai laikosi tarptautinės nomenklatūros (pvz., Kinijos nacionalinio standarto GB/T 2881-2014 arba lygiaverčių ISO standartų). Standartinės komercinės klasės žymimos trijų - arba keturių skaitmenų numeracijos indeksu, nurodančiu didžiausią leistiną geležies (Fe), aliuminio (Al) ir kalcio (Ca) procentą cheminėje sudėtyje.
Pagrindinių komercinių pažymių analizė:
- 553 klasė (553 silicio metalas):Nurodo, kad geležies kiekis yra mažesnis arba lygus 0,50%, aliuminio kiekis yra mažesnis arba lygus 0,50%, o kalcio kiekis yra mažesnis arba lygus 0,30%. Tai yra standartinis bazinis metalurginės -klasės silicis, kurio bendras silicio grynumas yra didesnis arba lygus 98,5 %.
- 441 klasė (441 silicio metalas):Nurodo, kad geležies kiekis yra mažesnis arba lygus 0,40%, aliuminio kiekis yra mažesnis arba lygus 0,40%, o kalcio kiekis yra mažesnis arba lygus 0,10%. Jo silicio grynumas yra didesnis nei 99,0 % arba lygus jam ir yra plačiai naudojamas struktūrinių aliuminio lydinių ir pagrindinių cheminių medžiagų gamyboje.
- 3303 klasė (3303 silicio metalas):Nurodo, kad geležies kiekis yra mažesnis arba lygus 0,30%, aliuminio kiekis yra mažesnis arba lygus 0,30%, o kalcio kiekis yra mažesnis arba lygus 0,03%. Tai yra aukšto -grynumo pakopa, kurioje silicio kiekis yra didesnis arba lygus 99,3 %, dažnai gaunamas kaip aukščiausios kokybės saulės -klasio polisilicio pirmtakas.
- 2202 klasė (2202 silicio metalas):Nurodo, kad geležies kiekis yra mažesnis arba lygus 0,20%, aliuminio kiekis yra mažesnis arba lygus 0,20%, o kalcio kiekis yra mažesnis arba lygus 0,02%. Šios itin grynos klasės silicio kiekis yra didesnis nei 99,58 % arba lygus jam, ir jis paprastai skirtas specializuotai elektroninei cheminei sintezei ir aukščiausios kokybės aviacijos ir kosmoso{6}}paprastiesiems lydiniams.
Kokie yra tikslūs standartinio silicio metalo techniniai parametrai?
Žemiau esančioje lentelėje išsamiai aprašytos labiausiai parduodamų pasaulinių silicio metalo rūšių techninės parametrų specifikacijos. Visi parametrai atitinka naujausius trečiųjų šalių tikrinimo standartus (pvz., SGS, Eurofins, AHK), naudojamus tarptautinėse tiekimo grandinėse:
| Įvertinimas | Si min (%) | Fe Max (%) | Al Max (%) | Ca Max (%) | Tipinės taikymo sritys |
|---|---|---|---|---|---|
| 553 | 98.5% | 0.50% | 0.50% | 0.30% | Standartiniai aliuminio lydinio priedai, liejinių liejiniai, deoksidatoriai konstrukcinio plieno gamybai. |
| 441 | 99.1% | 0.40% | 0.40% | 0.10% | Didelio našumo{0}}automobiliams skirti aliuminio ratai, konstrukciniai komponentai, pirminiai silikono sintezės monomerai. |
| 421 | 99.3% | 0.40% | 0.20% | 0.10% | Cheminės{0}}klasės organinio silikono tarpiniai produktai, pritaikyti pramoniniai polimerai, silikono skysčio žaliavos. |
| 3303 | 99.37% | 0.30% | 0.30% | 0.03% | Fotovoltiniai polisilicio žaliaviniai pirmtakai (trichlorsilano dujų sintezė), aukščiausios kokybės optoelektroniniai komponentai. |
| 2202 | 99.58% | 0.20% | 0.20% | 0.02% | Itin -aukšto grynumo puslaidininkinių plokštelių substrato gamyba, pažangūs aviacijos ir kosmoso specialieji lydiniai. |
Kaip silicio metalas taikomas chemijos ir silikono pramonėje?
Šiuolaikiniame chemijos perdirbimo sektoriuje cheminis{0}}silicis (pirmiausia 421 ir 411 klasės) yra pagrindinis sintezės pagrindas.silikonai (organiniai silicio polimerai). Susmulkinti silicio metalo milteliai reaguoja su metilo chlorido dujomis skystojo sluoksnio reaktoriuje per Rochow tiesioginės sintezės procesą, todėl gaunamas dimetildichlorsilanas kartu su susijusiais organiniais silano monomerais.
Vėlesnės hidrolizės, krekingo{0}distiliacijos ir kondensacijos polimerizacijos metu šie monomerai paverčiami tūkstančiais didelės vertės cheminių produktų:
- Silikono guma:Labai vertinamas dėl terminio stabilumo, mažo cheminio reaktyvumo ir elektros izoliacijos savybių. Jis plačiai naudojamas automobilių sandarikliuose, medicininiuose{1}}komponentuose, plataus vartojimo gaminiuose kūdikiams ir apsauginiuose pramoniniuose tarpikliuose.
- Silikoniniai aliejai ir skysčiai:Plačiai naudojami kaip aukštos{0}}pakopos sintetiniai lubrikantai, pramoninės nuo-putojimo priemonės, pelėsių-atskyrimo medžiagos ir odai-saugūs kosmetikos priedai.
- Silikoninės dervos ir sandarikliai:Dėl tvirto atsparumo UV spinduliams ir ilgalaikio{0}}tamprumo labai svarbios konstrukcinės medžiagos, skirtos struktūrinėms stiklinėms užuolaidinėms sienoms, architektūriniam atsparumui oro sąlygoms ir akumuliatorių korpusams elektromobiliuose (EV).
Kodėl silicio metalas yra nepakeičiamas šiuolaikinėje metalurgijos pramonėje?
Tradiciniame pirometalurgijos sektoriuje metalurgijos -klasės silicis (daugiausia 553 ir 441 klasės) veikia kaip svarbi medžiaga dviejose pagrindinėse srityse:
1. Aliuminio lydinių konstrukcinis stiprintuvas:
Sumaišius silicį į aliuminio kompozicijas (paprastai nuo 5 % iki 13 %, kad susidarytų pagrindiniai aliuminio -silicio/Al-Si lydiniai) žymiai pagerina lydalo sklandumą, atsparumą liejimo dilimui ir lydinio atsparumą susitraukimui-. Šios lengvos, didelio -stiprumo aliuminio-silicio medžiagos yra stipriai integruotos į automobilių variklių blokus, stūmoklius, ratų stebules ir erdvėlaivių karkaso mazgus, todėl galima sumažinti transporto priemonės svorį ir sumažinti anglies dvideginio išmetimą.
2. Aukščiausios kokybės deoksidacinė medžiaga plieno gamyboje:
Anglinio plieno ir preciziško nerūdijančio plieno rafinavimo metu elementinis silicis stipriai reaguoja su ištirpusiu deguonimi išlydyto plieno vonioje ir susidaro silicio dioksidas (SiO₂), kuris lengvai plūduriuoja į šlako sluoksnį ir pašalinamas. Palyginti su standartiniu ferosiliciu, grynas silicio metalas apsaugo nuo nepageidaujamų priemaišų patekimo. Be to, silicis yra svarbus legiravimo elementas elektrotechniniame pliene (silicio plienas) ir spyruokliniame pliene, kuris žymiai padidina šerdies magnetinį pralaidumą ir mechaninio nuovargio ribas.
Kaip lyginami ir kontrastuojami skirtingų klasių silicio metalai?
Įvairių klasių silicio metalo struktūrinės charakteristikos, apdorojimo sąnaudos ir įvairiose pramonės šakose taikomų apribojimų skirtumai labai skiriasi. Norint optimizuoti galutinį derlių ir gamybos sąnaudas, labai svarbu pasirinkti tinkamą rūšį:
- Žemos-pakopos metalurginis silicis (pvz., 553), palyginti su aukštos-pakopos metalurginiu siliciu (pvz., 441):553 klasė pasižymi santykinai atsipalaidavusiu kalcio slenksčiu (iki 0,3%), todėl tinka konstrukciniams liejiniams ir plieno deoksidacijai. Atvirkščiai, 441 klasė apriboja kalcio kiekį iki 0,1 %, užtikrinant didesnes pailgėjimo ribas ir atsparumą lūžiams, reikalingus konstrukciniams automobilių komponentams ir ploniems aliuminio laidų vielos strypams.
- Cheminis -klasis silicis (pvz., 421) ir fotovoltinis pirmtakas (pvz., 3303/2202):Cheminės -klasės silicis aiškiai kontroliuoja aliuminio ir kalcio ribas, kad padidintų cheminės sintezės selektyvumą ir monomero išeigą pseudos sluoksnio reakcijose. Tuo tarpu saulės -žaliavų tiekimo grandinės priklauso nuo 3303 ir aukštesnės klasės, nes jos sumažina geležies kiekį (Mažiau nei 0,3 %), o tai žymiai sumažina techninę naštą ir energijos sąnaudas atliekant tolesnius cheminio valymo etapus, pvz., modifikuotą Siemens procesą.
Silicio metalas vs ferosilicis ir FesiZr: kokie yra pagrindiniai skirtumai?
Pramonės pirkimų vadybininkai dažnai painioja gryną silicio metalą su metaluferosilicis (FeSi)irferosilicio cirkonis (FeSiZr)lydiniai. Nors visose trijose yra didelė silicio koncentracija, jie turi visiškai skirtingas chemines struktūras, kainų matricas ir galutinio naudojimo paskirtį:
- Cheminė sudėtis ir grynumas:Silicio metalas yra beveik -grynas elementas (Si, didesnis arba lygus 98,5 %), kur geležis yra priemaišos pėdsakai. Ferosilicis yra apgalvotas geležies -silicio ferolydinis (pvz., FeSi75, kuriame yra maždaug 75 % silicio, o likutis yra geležis). Ferrosilicon Zirconium yra specializuotas kompozitinis ferolydinys, kuriame yra 2–6 % cirkonio (Zr), siekiant optimizuoti liejimo struktūras.
- Gamybos ekonomika:Silicio metalui reikalingas itin -aukšto grynumo kvarcinis akmuo ir aukščiausios kokybės mažai-peleningi anglies reduktoriai, apdoroti naudojant intensyvius elektrinius -lankos krosnių šiluminius profilius. Tam reikia daug elektros energijos, o rinkos kaina yra didžiausia. Ferosilicis ir FeSiZr naudoja geležies laužą arba geležies rūdą esant mažesniam krosnies šilumos režimui, todėl žymiai mažesnės gamybos sąnaudos ir pigesnės rinkos kainos.
- Pagrindinė funkcija:Silicio metalas yra aukštųjų -technologijų polisilicio, organinių silicio polimerų ir specializuoto aliuminio liejimo pirmtakas. Ferosilicis naudojamas masinio plieno pramonėje kaip ekonomiškas deoksidavimo ir legiravimo priedas. Ferosilicio cirkonis veikia kaip aukštos-pakopos inokuliantas ir mazgelis tiksliosiose pilkojo ir kaliojo ketaus liejyklose, pagerinantis grafito dribsnių pasiskirstymą, pašalinantis atšaldymo defektus ir pagerinantis mechaninį atsparumą.
Galutinis pasaulinio silicio metalo pirkimo vadovas
Siekdama užtikrinti patikimus medžiagų srautus, optimizuoti tiekimo grandinės sąnaudas ir patenkinti besivystančias aplinkosaugos atitikties sistemas, ZhenAn pataria pasaulinių pirkimų specialistams vykdyti šias pramoninio tiekimo strategijas:
- Konkrečių elementų pėdsakų leistinų nuokrypių suderinimas:Nepasikliaukite vien tik makroklasių klasifikacijomis (pvz., „553“). Kadangi tolesni procesai gali būti labai jautrūs mikroelementams, visada nustatykite konkrečių kenksmingų elementų, pvz., fosforo (P), boro (B), titano (Ti) ir bendros anglies (C), ppm -lygio (dalies iš milijono) slenksčius.
- Privaloma išankstinė{0}}siuntimo patikra (PSI):Neapdoroto silicio metalo paviršiai gali lengvai sulaikyti šlako daleles arba paviršutiniškai oksiduotis sandėliavimo metu. Visada įpareigokite nepriklausomas trečiųjų šalių laboratorijas (pvz., SGS, Eurofins ar CCIC) vietoje atsitiktinių mėginių ėmimo, tinklinio kietųjų dalelių sietelio analizių, pakuotės vientisumo patikrinimų ir visos optinės emisijos spektroskopijos (OES) cheminės analizės pakrovimo uoste.
- Patikrinkite anglies pėdsaką ir ESG atitiktį:Taikant visiškai aktyvius reglamentus, tokius kaip Europos Sąjungos anglies dioksido kiekio reguliavimo mechanizmas (CBAM), didelės{0}}energijos pramonės prekės susiduria su griežta aplinkosaugine priežiūra. Pirmenybę teikite gamybos įrenginiams, kuriuose krosnių operacijoms naudojama atsinaujinančios energijos infrastruktūra (pvz., hidroenergijos ar saulės energijos matricos), ir reikalauti sertifikuotų ISO 14067 produkto anglies pėdsakų (PCF) atskleidimo, kad sumažintumėte anglies dioksido mokesčių įsipareigojimus.
Kokį vaidmenį silicio metalas atlieka saulės energijos pramonėje?
Eksponentiškai plečiantis pasauliniam atsinaujinančios energijos sektoriui,silicio metalas tapo nepakeičiama pagrindine saulės fotovoltinės (PV) pramonės žaliava. Nuo paprasto kvarco uolienų iki didelio-efektyvumo saulės modulių, gaminančių švarią elektros energiją, silicio metalas sudaro šios technologijos pagrindą. Įprasta tiekimo grandinės struktūra yra tokia:
Visoje saulės energijos vertės grandinėje silicio metalas palaiko šias svarbias funkcijas ir strategines pozicijas:
- Absoliuti saulės -klasės polisilicio (SoG-Si) pagrindinė medžiaga:Saulės masyvų{0}}galią generuojanti terpė priklauso nuo didelio-grynumo kristalinio silicio plokštelių. Norint gaminti šias medžiagas, metalurginis silicio metalas (paprastai aukštos -klasės 3303 arba 441) turi būti tiekiamas kaip pradinis cheminis pradinis pirmtakas.
- Aukšto fotoelektrinės konversijos efektyvumo pagrindas:Saulės elemento energijos konversijos efektyvumas labai priklauso nuo gatavo silicio plokštelės kristalinio tobulumo ir grynumo. Pradinio silicio metalo įvesties grynumas tiesiogiai lemia cheminės konversijos greitį ir rafinavimo energijos apkrovą vėlesnių dujų{1}}fazinio nusodinimo etapų metu.
- Pagrindinis saulės modulio sąnaudų struktūros veiksnys:Neapdoroto silicio metalo kainų svyravimai, kaip pagrindinė masinė prekė, plinta per polisilicio luitus, plokšteles ir elementus. Rinkos kainodara turi tiesioginės įtakos galutinei gamybos kainai už vatą ($/W) ir bendrai investicijų grąžai (IG) pasaulinio masto saulės energijos įrenginiams.
Išsamūs DUK
Pagrindinės techninės įžvalgos apie silicio metalą fotovoltikoje
1 klausimas: kokį vaidmenį silicio metalas atlieka saulės energijos (fotovoltinės) pramonėje?
A1:Silicio metalas veikia kaip pagrindinė statybinė medžiaga ir žaliava visoje saulės fotovoltinės (PV) tiekimo grandinėje. Pagrindinis jo uždavinys – paversti natūralų, ne{1}}laidų silicio dioksidą į neapdorotą elementinį{2}}vienos medžiagos silicį, tinkantį giliam cheminiam rafinavimui. Kristalinio silicio elementai, įmontuoti į komercines saulės baterijas, iš esmės yra gaunami iš šio perdirbto pramoninio silicio metalo. Be stabilaus ir aukštos kokybės silicio metalo tiekimo prieš srovę būtų neįmanomas gryninimas iki hiper-gryno polisilicio, monokristalinio luito traukimo ir saulės elementų gamybos.
2 klausimas: kaip silicio metalas naudojamas saulės -klasės polisiličiui ir plokštelėms gaminti?
A2:Neapdoroto silicio metalo pavertimas didelio našumo{0}}saulės plokštelėmis apima labai sudėtingą metalurginį, cheminį ir fizinį gryninimo procesą. Pirmiausia pramoninis silicio metalas mechaniškai susmulkinamas į smulkius miltelius ir tiekiamas į verdančio sluoksnio reaktorių. Čia jis reaguoja su bevandeniu vandenilio chlorido (HCl) dujomis, dalyvaujant katalizatoriui, kad susintetintų dujinį trichlorsilaną (SiHCl₃ arba TCS). Šios trichlorsilano dujos yra kruopščiai distiliuojamos per daugiapakopes distiliavimo kolonėles, kad būtų izoliuotos ir pašalintos priemaišų pėdsakai iki ppt (trilijono dalių). Tada hiper-išgrynintos trichlorsilano dujos sumaišomos su didelio-grynumo vandeniliu ir įpurškiamos į uždarą cheminio garų nusodinimo (CVD) reaktorių, kur nusėda ant įkaitintų silicio gijų 1100 laipsnių temperatūroje. Šio proceso metu išauginami tankūs saulės -klasio polisilicio (SoG-Si) strypai, kurių medžiagos grynumas yra nuo 6N iki 9N (nuo 99,9999 % iki 99,9999999 %). Šie didelio -grynumo polisilicio gabalai vėliau išlydomi kvarciniuose tigliuose Czochralski (CZ) monokristalinėje krosnyje, kad būtų ištraukti pavieniai -kristaliniai silicio luitai. Galiausiai šie luitai supjaustomi į itin-plonas saulės plokšteles, naudojant didelės spartos{21}}deimantinius vielos pjūklus.
3 klausimas: kodėl didelio-grynumo silicio metalas yra labai svarbus fotovoltinės energijos efektyvumui?
A3:Labai{0}}grynos žaliavos yra būtinos, nes saulės elementai generuoja elektrą per fotovoltinį efektą, kuris priklauso nuo netrukdomo šviesos-sukeliamų elektronų{2}}skylių porų judėjimo per ap-n sandūrą. Jei pradiniame silicio metale yra padidėjęs priemaišų lygis, kuris išvengia pradinio cheminio valymo, šie teršalų atomai suardo galutinės plokštelės atominę kristalinę gardelę. Šie mikroskopiniai defektai sukuria lokalizuotus „gardelės iškraipymus“ ir sudaro gilius{6}}lygio rekombinacijos centrus medžiagos elektroninėje juostoje. Todėl, kai saulės šviesa sužadina valentinius elektronus į laidumo juostą, šie krūvininkai yra įstrigę ir rekombinuojami šiose defektų vietose, prieš išbėgdami kaip elektros srovė. Tai paverčia šviesos energiją panaudota šiluma, todėl staigiai sumažėja bendras saulės modulio fotoelektrinės konversijos efektyvumas.
4 klausimas: kokios silicio metalo priemaišos turi įtakos saulės elementų veikimui?
A4:Tarp įvairių mikroelementų, randamų silicio metale, trys pagrindinės priemaišų grupės daro didžiausią žalą tolesniam saulės elementų veikimui:
1. Pereinamieji metalai (pvz., geležis Fe, titanas Ti, chromas Cr, vanadis V):Net esant ppb (milijardo dalių) koncentracijai, šie elementai sukuria gilias energijos būsenas silicio juostos ribose. Jie veikia kaip labai veiksmingi elektronų gaudyklės, drastiškai sumažindami mažumos nešiklio tarnavimo laiką ir tiesiogiai sumažindami atviros-grandinės įtampą bei trumpojo{2}sujungimo srovę saulės elemente.
2. III ir V grupės elementai (pirmiausia boras B ir fosforas P):Boras ir fosforas veikia kaip natūralūs priedai, apibrėžiantys silicio P- arba N- tipo elektrinį laidumą. Jei šie elementai labai svyruoja žaliavoje, tai ypač apsunkina elektrinės varžos kontrolę monokristalinių kristalų augimo metu, todėl gatavų saulės elementų galia yra nepastovi.
3. Ne{0}}metaliniai teršalai (anglis C ir deguonis O):Per didelis anglies kiekis sukelia mikroskopinių silicio karbido (SiC) nuosėdų susidarymą liejant luitais. Dėl šių kietų intarpų dažnai lūžta deimantinė viela, skiltelės ir vidiniai mikro-įtrūkimai pjaustant dideliu greičiu{2}}, todėl sumažėja mechaninis išeiga.
5 klausimas: kaip silicio metalas prisideda prie saulės kolektorių gamybos sąnaudų struktūros?
A5:Silicio metalas, esantis absoliučiame tiekimo grandinės viršūnėje, veikia kaip pagrindinis ekonominis sąnaudų perdavimo variklis. Nors jis neapdoroto metalo pavidalu nėra matomas gatavo saulės baterijos medžiagų sąraše (BOM), jis atitinka standųjį suvartojimo santykį – maždaug 1,15–1,20 kg silicio metalo vienam kg rafinuoto polisilicio. Todėl jo rinkos kainodara tiesiogiai veikia polisilicio gamybos sąnaudas. Kai pasaulinės silicio metalo kainos smarkiai išauga, polisilicio sąnaudos sparčiai didėja, todėl plokštelių, elementų ir modulių kainos kyla. Be to, pradinis silicio metalo grynumas fiziškai veikia bendrąsias gamybos sąnaudas. Žemos-klasės, labai užteršto silicio metalo tiekimas verčia polisilicio perdirbimo gamyklas padidinti distiliavimo perdirbimo kilpas ir pailginti cheminio apdorojimo ciklus. Tai žymiai padidina elektros energijos ir cheminių reagentų sąnaudas, didindamos integruotas galutinių saulės baterijų gamybos sąnaudas.
6 klausimas: kuo skiriasi metalurgijos -klasio ir saulės{2} rūšies silicis?
A6:Metalurginio -klasio silicio ir saulės-klasio silicio grynumo rodikliai, fizinės struktūros, gamybos pėdsakai ir rinkos kainodara labai skiriasi:
1. Grynumo takoskyra:Metalurginis -klasės silicis (MG-Si), paprastai vadinamas standartiniu silicio metalu, išlaiko grynumo profilį nuo 98,5 % iki 99,7 % (apie 2N grynumas), o elementinės priemaišos matuojamos procentais arba tūkstančiomis dalimis. Saulės -klasės siliciui (SoG-Si) reikalingas minimalus grynumo slenkstis nuo 99,9999 % iki 99,999999 % (grynumas nuo 6 N iki 8 N+), o bendras teršalų kiekis ribojamas iki ppm arba ppb skalės.
2. Fizinė išvaizda ir komercinis įvertinimas:Metalurginis silicis yra tamsiai{0}}pilkos spalvos, grubus, suskilęs metalo gabalėliai su matomais paviršiuje šlako intarpais ir nevienodomis kristalų kraštinėmis; ja prekiaujama kaip didmenine preke, kurios kaina yra už metrinę toną (MT). Saulės -klasės silicis atrodo kaip puikiai blizgantis, sidabro-veidrodinis tankus gabalėlis arba lygūs vienodi rutuliukai, kuriuose visiškai nėra paviršiaus teršalų, ir jam taikoma aukščiausios kokybės-pakopų kaina.
7 klausimas: kaip silicio metalas rafinuojamas į fotovoltines medžiagas?
A7:Pramoninio -klasio silicio metalo perdirbimas į elektrą-sukuriančias fotovoltines medžiagas visame pasaulyje priklauso nuo cheminių medžiagųModifikuotas Siemens procesasarbaSilano verdančio sluoksnio reaktorius (FBR) standartas.
Pagal dominuojantį modifikuotą Siemens maršrutą procesas prasideda susmulkintus silicio metalo miltelius reaguojant su karštomis suskystintomis HCl dujomis, kad kietas silicis chemiškai pavirstų dujomis į skystą trichlorsilaną (TCS). Ši cheminė tarpinė medžiaga praeina per daugybę frakcinio distiliavimo kolonėlių, kurios išnaudoja nedidelius virimo temperatūros skirtumus, kad atskirtų ir išvalytų geležies, aliuminio, kalcio, boro ir fosforo chloridus. Ultra-išgrynintos trichlorsilano dujos sumaišomos su išgarintu didelio-grynumo vandeniliu ir įpurškiamos į sandarius, varpo -formos Siemens nusodinimo reaktorius. Viduje srovę nešantys U-formos didelio-grynumo silicio siūlai yra elektriškai įkaitinami iki 1100 laipsnių. Kai dujų mišinys susiliečia su karštaisiais strypais, įvyksta tiksli cheminė redukcija, sluoksnis po sluoksnio nusodinant grynus silicio atomus. Per šimtus valandų šios gijos išauga į storas, hiper-grynas polikristalinio silicio strypų struktūras, kurios vėliau surenkamos ir suskaidomos į švarius polisilicio gabalus, kad būtų galima išlieti monokristalines plokšteles.
8 klausimas: Kodėl silicio metalo paklausa didėja atsinaujinančios energijos rinkose?
A8:Agresyvi pasaulinė atsinaujinančios energijos gamybos pajėgumų plėtra yra pagrindinis katalizatorius, skatinantis silicio metalo paklausą į tvarų struktūrinio augimo ciklą. Atsižvelgiant į tarptautinius anglies dioksido neutralumo tikslus ir Paryžiaus klimato susitarimo įgyvendinimo įgaliojimus, saulės fotovoltinės energijos gamyba tapo sparčiausiai -augančiu naujų naudingų{2} masto energijos šaltiniu visame pasaulyje. Kasmetinis pasaulinis saulės energijos įrenginių skaičius ir toliau sparčiai auga. Be to, saulės energijos pramonei visiškai pereinant prie didelio -efektyvumo N- tipo saulės elementų architektūrų (tokių kaip TOPCon, HJT ir BC elementų technologijos), pagrindinių silicio plokštelių grynumo reikalavimai tapo daug griežtesni. Ši plėtra tiesiogiai skatina nuolatinę aukščiausios kokybės, mažo -priemaišų silicio metalo (tokių kaip didelio-grynumo 3303 ir 2202) paklausą. Tuo pat metu silicio -anglies kompozitinių anodo medžiagų komercializavimas naujos-kartos ličio-jonų EV baterijose tampa sparčiai -auganti antrinė itin smulkių silicio pirmtakų paklausa. Ši dviguba -sektoriaus plėtra užtikrina ilgalaikę-aukštos kokybės silicio metalo paklausą pasaulinėse energijos kaupimo ir atsinaujinančios energijos rinkose.
Apsilankykitehttps://www.metal-alloy.com/norėdami sužinoti daugiau apie produktą. Jei norite sužinoti daugiau apie prekės kainą arba susidomėti įsigijimu, rašykite elmarket@zanewmetal.com. Mes su jumis susisieksime, kai tik pamatysime jūsų pranešimą.
ZhenAn metalurgijos ir naujų medžiagų sertifikatai
