单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。
一、单晶硅的概念
单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势,近三十年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展,成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。
单晶硅通常指的是硅原子以一种排列形式形成的物质。硅是最常见应用最广的半导体材料,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成晶核,其晶核长成晶面取向相同的晶粒,形成单晶硅。单晶硅作为一种比较活泼的非金属元素晶体,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。单晶硅材料制造要经过如下过程:石英砂-冶金级硅-提纯和精炼-沉积多晶硅锭-单晶硅-硅片切割。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。
单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加;有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成P型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成N型硅半导体。单晶硅行业产业链上游为多晶硅及各类特种气体;中游为单晶硅的生产供应环节;下游主要应用于太阳能电池、光伏、半导体、航空航天、汽车等领域。
单晶硅可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造,其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域,在军事电子设备中也占有重要地位。
在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天,利用硅单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能,实现了迈向绿色能源革命的开始。北京2008年奥运会将把“绿色奥运”做为重要展示面向全世界展现,单晶硅的利用在其中将是非常重要的一环。现在,国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段,正在向实际应用阶段过渡,太阳能硅单晶的利用将是普及到全世界范围,市场需求量不言而喻。
单晶硅片,硅的单晶体,是一种具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。2016年全球半导体硅片市场规模约为83亿美元,是占比最大的IC制造材料。我国半导体产业发展快速,对半导体硅片的需求也在扩张中。
单晶硅的重要性与日俱增,市场需求量迅速增长,同时,在我国相关政策的大力支持下,我国单晶硅行业市场规模也随之快速扩张。数据显示,2021年我国单晶硅行业市场规模达459.74亿元,同比增长20.9%。
单晶硅主要应用于太阳能电池。应用最早的是硅太阳能电池,其转换效率高,技术最为成熟,多用于光照时间少,光照强度小、劳动力成本高的区域,如航空航天领域等。通过采用不同的硅片加工及电池处理技术,国内外各科研机构和电池厂家都生产制备出了较高效率的单晶硅电池。
根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国单晶硅行业发展趋势及投资风险研究报告》显示:
单晶硅太阳能电池是开发得最早的一种太阳能电池,硅的禁带宽度为1.leV,是间接迁移型半导体,本来不是制作太阳能电池的最合适材料。但是由于硅蕴藏量非常丰富,已广泛应用于微电子工业,有很完善的技术基础,有利干太阳能电池的开发应用。单晶硅太阳能电池具有比较高的转换效率,规模生产的电池组件的效率可以达到 12-16%,而实验室记录的最高转换效率为24.4%。
世界的节约能源概念普遍下,光伏电池绿色科技已是产业新星。而这波绿色科技潮流,又首推太阳能最为行情看涨,有可能成为全球红透半边天的明日之星。面对国际油价不断飙高,第三次石油危机即将到来的危机,一股全世界重新洗牌的能源卡位战,已经响起咚咚战鼓,蓄势待发了。当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急,能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时,越来越多的国家开始实行"阳光计划",开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下,各国的太阳能电池制造业争相投入巨资,扩大生产,以争一席之地。
全球太阳能电池市场竞争激烈,欧洲和日本领先的格局已被打破。尽管主要的销售市场在欧洲,但太阳能电池的生产重镇已经转移到亚洲。2019年1-4季度全国太阳能电池产量呈增长趋势,2019年12月全国太阳能电池产量为1330.5万千瓦,同比增长17.2%。2019年全国太阳能电池产量为12862.1万千瓦,同比增长26.8%。
太阳能电池主要包括晶体硅电池和薄膜电池两种,它们各自的特点决定了它们在不同应用中拥有不可替代的地位。但是,未来晶体硅太阳能电池所占份额尽管会因薄膜太阳能电池的发展等原因而下降,但其主导地位仍不会根本改变,尤其是发展较早的单晶硅太阳能电池,有着良好的发展前景。
中研普华利用多种独创的信息处理技术,对市场海量的数据进行采集、整理、加工、分析、传递,为客户提供一揽子信息解决方案和咨询服务,最大限度地降低客户投资风险与经营成本,把握投资机遇,提高企业竞争力。想要了解更多最新的专业分析请点击中研普华产业研究院的《2022-2027年中国单晶硅行业发展趋势及投资风险研究报告》。
关注公众号
免费获取更多报告节选
免费咨询行业专家

2022-2027年中国单晶硅行业发展趋势及投资风险研究报告
中研普华通过对单晶硅行业长期跟踪监测,分析单晶硅行业需求、供给、经营特性、获取能力、产业链和价值链等多方面的内容,整合行业、市场、企业、用户等多层面数据和信息资源,为客户提供深度的...
查看详情
未来美瞳行业市场机会在哪?目前,我国美瞳市场的品牌竞争格局多头并进,涌现出了一大批新老品牌,竞争也日趋激烈。而2...
未来滤纸行业市场机会在哪?滤纸一般可分为定性及定量两种。在分析化学的应用中,当无机化合物经过过滤分隔出沉淀物后d...
全屋定制是一项家具定制设计服务,全屋定制在家具企业在大规模生产的基础上,根据消费者的设计要求来制造的消费者的专...
随着大众旅游时代的到来,旅游体验化已经成为游客出行的重要需求。康养旅游不仅应当满足消费者生产、生活需求,还应致...
未来工程造价咨询行业市场机会在哪?工程造价咨询服务主要集中在工程项目的招投标阶段的标书编制和项目结束后的结算和2...
未来商业街行业市场机会在哪?商业街可以是一条街,也可以是一条主街,多条副街;商业街的长度不能太长,超过600米,消...
微信扫一扫