I. Ränimaterjali põhiklassifikatsioon: polükristalliline räni ja monokristalliline räni
Ränimaterjal on fotogalvaaniliste ja pooljuhtide tööstuse põhiline tooraine. Selle saab jagada polükristalseks räni ja monokristalliliseks räniseks vastavalt kristallstruktuurile.
1. Polükristalliline räni: see koosneb mitmest häirega paigutatud pisikesest räni kristallist. Ettevalmistamise ajal jahtub räni sulamisel kiiresti, moodustades ebaregulaarsed terapiirid. Selle eeliseks on see, et tootmiskulud on madalad (umbes 8-10 USD/kg, andmeallikas: rahvusvaheline energiaagentuur 2023 aruanne), kuid fotoelektriline muundamise efektiivsus on pisut madalam (tavakomponendi efektiivsus 18–20%).
2. monokristalliline räni: ühekristallide orientatsiooniga räni valuplokid kasvatatakse CZ -meetodil (CZ meetod) või FZ -meetodil (FZ -meetod) ja kristallstruktuur on lõpule viidud. Selle tõhusus on suurem (24%- 26%), kuid kõrgemad kulud (12-15 USA dollarit/kg) ja seda kasutatakse sageli tipptasemel fotogalvaanilistes lahtrites ja pooljuhtide kiipides.
Ii. Kasutajakavatsus analüüs: kuidas valida ränimaterjali?
Kasutajaküsimused võivad tähendada rakenduse stsenaariumide kaalutlusi, mida tuleb hinnata koos nõudlusega:
1. fotogalvaaniline väli:
- polükristalliline räni domineeris selle kulude eelise tõttu kunagi maapealsete energiajaamade (2018. aastal üle 60%);
- monokristalliline räni on ületanud PERC -tehnoloogia ja selle turuosa ulatub 2023. aastal 85% -ni (andmeallikas: PV - Tech).
2. pooljuhtide väli:
- monokristalliline räni on absoluutne peavool ja vahvlite puhtus peab jõudma 99,9999999% (9n klass);
- polükristalliline räni kasutatakse ainult mõne madala - lõppseadme jaoks või toorainena monokristallilise räni jaoks.
Iii. Laiendatud arutelu: tulevased suundumused ja tehnoloogiline uuendus
1. N - tõus Type Silicon Wafers: Topcon ja HJT akud suunavad N - nõudluse n - tüübiks monokristalliline räni, mis eeldatavasti moodustab 2025. aastal rohkem kui 40% (Bloombergi uus energiaprognoos).
2. Granuleeritud räni tehnoloogia: uus protsess polükristallilise räni valmistamiseks võib energiatarbimist vähendada 30%, kuid toote puhtust tuleb veel parandada.