Puhastatud kõrge - puhtuse ränimaterjalina on ränimaterjal tänapäevase tööstuse "toit". Selle kasutusviisid on koondunud peamiselt järgmistes kolmes valdkonnas:
1. fotogalvaaniline tööstus: puhta energia nurgakivi
Fotogalvaaniline tööstus tarbib enam kui 80% maailma ränimaterjalidest (vastavalt Hiina fotogalvaanilise ühingu 2023. aasta aruande kohaselt). CZ -meetodi või valuvalamismeetodi kaudu töödeldakse ränimaterjalid:
1. monokristallilised ränivardad: kasutades 99,9999% (6n) puhast ränimaterjali, lõigake räni vahvliks, et saada kõrge - efektiivsus päikeseelemendid nagu PERC ja TopCon, muundamise efektiivsusega enam kui 24%
2. Polükristallilised räni valuplokid: kasutades 99,99% (4N) puhast ränimaterjali, madalamate kuludega, kuid pisut madalama efektiivsusega (umbes 18-20%), mida tavaliselt kasutatakse jaotatud fotogalvaanilistes elektrijaamades
2. pooljuhtide tööstus: kiibi tootmise lähtepunkt
Semiconductor - klassi Ränimaterjalid (puhtus 99,999999%-99,999999999%, 9N-11N) moodustab umbes 15%räni materjali tarbimisest (pool 2024 andmed). Peamised rakendused hõlmavad:
1. vahvli tootmine: ränimaterjalid tõmmatakse, lõigatakse ja poleeritakse, moodustades 8/12-tollised vahvlid integreeritud vooluahelate, näiteks protsessori ja mälestuste tootmiseks
2. Toiteseadmed: toiteelektroonilised seadmed nagu autotööstus - klassi IGBT -kiibid nõuavad tugevalt legeeritud ränimaterjalide kasutamist, milleks on rohkem kui 8 tolli
3. Erivajadused: kosmose - klassi kiibid on ranged nõuded ränimaterjalide radioaktiivsete jääkide kohta (peab olema<0.01Bq/kg)
Iii. Muud tööstuslikud rakendused: mitmekesised kasutusviisid
Ülejäänud umbes 5% räni materjalidest kasutatakse:
1. Spetsiaalne klaas: meditsiiniliste pakendite jaoks kasutatakse kõrgeid borosilikaats klaasist torusid ja ta talub kõrget - temperatuuri steriliseerimist 150 kraadi juures
2. räni - põhinevad materjalid: silikoonkummi tõmbetugevus võib ulatuda 10-12MPa (GB/T 5280), mida kasutatakse laialdaselt tihendi tootmisel
3. Keemilised katalüsaatorid: räni - koormatud katalüsaatorite konversioonimäär polüetüleeni tootmisel ületab 85%
Ränimaterjalide kaks peamist näitajat:
1. puhtuse klassifikatsioon: päikeseklassi (6n) räni materjali lisandite sisu<0.0001%, electronic grade (9N and above) impurity content <1 billionth
2. globaalne kasutus: 2023. aastal on fotogalvaanilise räni materjali tarbimine umbes 960 000 tonni ja pooljuhtide hinne 180 000 tonni (Bloomberg New Energy Finance Statistika)
N {- tüüpi akutehnoloogia populariseerimisega ja AI kiibinõudluse plahvatuse korral eeldatakse, et 2025. aastaks suureneb fotogalvaanilise klassi ränimaterjalide puhtus üldiselt 7N -ni ja pooljuhtide klassi materjalide turu suurus kasvab 260 000 tonnis aastas.