风沙、雨水、环境污染都会伤害电池板,影响太阳能发电系统的寿命。其半衰期尚不得而知,实际使用的太阳能发电系统是否能以开始时的高效率工作20年,目前还没有任何保障。
目前,有的公司提出要建成年产1.5万吨的多晶硅基地,其耗电量将大于一个100万kW火力发电站一年的发电总量,耗煤量将近300万吨,约为萍乡煤矿每年产煤量的一半,并且每年产生1100万吨CO2,对环境造成极大污染。
其实,改进的西门子法存在很大的缺陷,生产设备复杂,效率较低,而且投资巨大。目前德国自身利用其保密的西门子法,仅仅从高纯的SiHCl3生成1kg的多晶硅,就需耗电150度。目前德国正在研究如何将150度的能耗降至80~90度。即使成功,也不能从根本上改变生产多晶硅耗电量大的致命缺陷。
冶金物理法尚不成熟
为了降低能耗,目前国内外都在积极探索利用冶金物理法来生产太阳能级多晶硅。目前我国有企业和研究单位合作提出了“三步法”生产太阳能级多晶硅材料的方法。
所谓“三步法”,第一步是利用硅石和炭在最佳的温度下形成高纯度的碳化硅;第二步是利用自蔓延高压高温引爆技术,排出碳和其他夹杂的稀有金属,形成雾状气体排出,得到高纯度的硅;第三步是利用混合气体助燃,引爆表面化的硼和磷,可以得到99.9999%的高纯硅。
不过这并不能保证过滤后残余的硼和磷是否小于1ppm。三步法并没有形成多晶硅的工艺流程,这种方法仅仅制造出高纯金属硅,而不是多晶硅。
太阳能是给予人类取之不尽用之不竭的绿色能源,光伏电池的核心是由多晶硅制成的PIN结光电变换器。光电子科技工作者一定要千方百计攻克难关,在研制太阳能电池方面取得突破性进展。