西格里碳素集团:眩目阳光背后的卓越追求者

  太阳能光伏发电行业已成能源领域一道闪亮的风景。这道眩目阳光的背后,有无数配套企业的精心支撑。作为全球最大的碳素石墨材料及相关产品供应商,西格里碳素集团(下称“西格里”)对这一领域的碳素石墨材料应用非常专注,从生产太阳能级多晶硅用石墨坩埚、拉制单晶硅的高纯石墨元件再到切割单晶硅棒使用的石墨垫,其不断追求卓越,已成为这一行业不争的佼佼者。

  共生共荣

  自1878年诞生,总部位于德国威斯巴登的西格里碳素集团(sgl carbon group),是全球最大的碳素石墨材料及相关产品供应商,也是唯一一家覆盖了碳素石墨材料应用的所有细分市场的公司。西格里目前业务包括三大板块:碳素与石墨产品部门主要是为冶金行业生产石墨电极,这是西格里的传统产品部门,目前仍然贡献了总收入的60%;特种石墨部门生产的部件则是满足汽车及机械制造、电子半导体、高温应用、核工业等多个行业的特殊要求,而西格里技术部门主要负责碳纤维及其他新型碳素复合材料的生产,产品应用于能源、国防、航空航天等十几个领域。谈起碳素石墨制品对太阳能光伏发电行业的实际意义,西格里特种石墨(上海)有限公司技术销售经理吴立晖先生毫不犹豫的说道“碳素石墨制品是太阳能光伏发电行业发展的产业基础,两者共生共荣。”碳素在太阳能光伏发电领域的应用主要集中在多晶硅原材料制造、单晶硅棒拉制以及多晶硅锭铸造等环节。由于碳素石墨材料密度、硬度、抗压度都非常好,具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、良导电性、性能稳定等优点,在太阳能光伏发电产业的上游——硅片制造环节,碳素石墨材料可制成硅石料的加热容器——石墨坩埚,可作为提纯多晶硅、拉制硅棒、制造硅锭的热场,也可以将其做成在晶硅切片过程要用到的“垫子”等。由于碳素的卓越性能表现,至今尚无其他材料可以取代。而这些碳素石墨材料制品无疑成为太阳能光伏发电产业链上游关键设备的制造基础。对于碳素石墨材料制品对于太阳能光伏发电行业的贡献,吴立晖进一步指出,由于目前太阳能光伏发电产业的市场还是以政策为主导,要想降低成本,实现市场的普遍接受,碳素石墨材料制品是与多晶硅同样重要的基础材料。如果碳素石墨材料没有做好,那么太阳能光伏发电产业提高光电转化效率、降低成本的梦想就不可能单翅而翔。据了解,太阳能电池的光电转化效率在很大程度上是由硅片纯度决定的,要提高太阳能电池的光电转化效率,一方面需要不断改进硅提纯工艺,以提高晶片纯度。另一方面则需要完善晶硅提纯环境——石墨热场要提纯。如果石墨纯度不高,杂质过多,晶硅拉制环境受到污染,晶片的品质就得不到保证,那太阳能电池效率也不可能有提升。

  举例来讲,石墨坩埚与多晶硅熔铸的距离非常近,对拉出的单晶棒质量有直接影响,其影响程度仅次于多晶硅本身。在拉制单晶硅棒过程中,石墨坩埚贴着石英锅,石英锅在每次单晶拉完之后就会报废更新,而石墨坩埚有一定的反复使用次数。要反复使用,这就需要对其有更高的要求。如果石墨坩埚不够纯净,坩埚材质不够好,在高温的情况下会石墨坩埚会有杂质泛发出来,单晶生长过程中,一旦杂质与其混在一起,这个过程是不可逆的,晶棒品质肯定大打折扣。

  据吴立晖介绍,为了满足客户对于环境纯净度的要求,西格里不断进行新产品的科技研发投入,尝试新的应用。目前西格里提供的碳素石墨材料制品从p5~p300不同类型都有。p表示碳素石墨材料制品的灰分值,p5表示该制品的灰分值有百万分之五。西格里在太阳能光伏发电行业提供的碳素石墨材料制品的产品种类以及相关的技术服务非常全面,品种繁多,规格齐全,具有优秀的表现。其次西格里产品的品质出众,国际一流的多晶硅制造厂商纷纷购买其产品,并与其保持非常密切的业务合作。西格里可以根据客户的需求,量身订制相关制品,帮助客互解决系统设备的协调问题。

  国内外差距

  由于不断扩大的太阳能电池市场需求,中国太阳能光伏发电行业不断成长壮大,从下游劳动力密集、中国低成本优势凸现的电池组件封装环节到中游的电池生产再到技术含量较高的上游硅锭、硅片生产,太阳能光伏发电产业链上下游已全面在中国发展。但是究竟发展程度如何?也许从产业发展配套的西格里眼里,我们能够看到现实情况的不同侧面。吴立晖指出,根据其自身的工作经验来谈,目前国内太阳能光伏发电产业链的上游发展程度与国外发展水平仍有距离。他将不同客户订购的石墨坩埚进行比较:国内单晶硅棒制造企业使用的石墨坩埚主要是等静压石墨坩埚,这属于传统石墨材料制品;国外的单晶硅棒制造商使用的为纯度更高、物理性能更稳定的新型的碳碳复合材料制造的坩埚。碳碳坩埚寿命长,机械强度与耐腐蚀性较有优势,而且产品的灰分值更低。因此碳碳坩埚品质优于石墨坩埚。而且,国外企业订购的坩埚尺寸较大,主流采购的坩埚都是用于18英寸硅棒的制造,而国内的坩埚

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:新闻动态