来源:科工力量

原标题：“落后”的光伏产业出了个专利优秀奖？我们找专家聊了聊

　　2016年末，国际能源署（IEA）报告称，光伏发电市场在2016年中增长了四分之一，而中国在其中发挥了关键性作用——中国生产了40％的世界太阳能电池面板（美国公司仅有20％），使太阳能电池板的价格在8年里下降了近80％。同时，中国政府大力扶持光伏产业，在2015年中国成为全球最大太阳能装机市场。

　　不久前，国家知识产权局正式发布“第十八届中国专利奖”评审结果。经过江苏省知识产权局推荐、国家知识产权局审核及社会公示，协鑫集团旗下江苏中能硅业科技发展有限公司的发明专利《GCL法多晶硅生产方法》获得中国专利优秀奖。

　　那么，中国专利优秀奖含金量如何？这个发明专利到底意味着什么？记者找到了协鑫集团中央研究院副总工程师范斌，和他聊了聊，为大家答疑解惑。

　　

　　

　　记者：不久前，协鑫集团旗下江苏中能硅业科技发展有限公司的发明专利《GCL法多晶硅生产方法》获得中国专利优秀奖。能具体解释一下什么是GCL法多晶硅生产方法？

　　范斌：GCL法是改良西门子法的进一步改进，主干工艺流程是基于改良西门子法的，但在一些关键环节进行了重新设计。

　　记者：GCL法多晶硅生产方法相对以往的生产方法有何独到之处，或者说相对于改良西门子法和硅烷法有哪些优势？缘何能获得中国专利优秀奖呢？

　　范斌：GCL法相对于改良西门子法的主要改进是显著降低了单位能耗。中能硅业的GCL法生产的高纯硅料，每公斤电耗显著低于采用改良西门子法的国内外其他厂家。

　　目前所说的硅烷法亦称流化床法，简单说就是将硅烷气体通入反应流化床，通过连续热裂解获得小颗粒硅料，相对于GCL法能进一步降低能耗。中能硅业也已建成流化床法生产线并投入生产。

　　记者：能具体介绍下多晶硅和单晶硅的区别么？比如性能、生产成本、用途等等方面的不同？

　　范斌：改良西门子法、GCL法或者硅烷法生产出来的产品称为高纯硅料，通常纯度在99.9999%以上（6个9）。将高纯硅料熔化后直接浇铸成立方硅锭，就得到了多晶硅；将高纯熔化后通过提拉法获得单晶，就得到了单晶硅。顾名思义，多晶硅的硅锭中存在许许多多互相独立的晶格，像是由许多小晶体拼接起来的，而单晶硅棒或者单晶硅片整体属于同一个晶体。

　

　　

　　由硅料浇铸成多晶硅锭，每公斤约需要消耗6度电；由硅料提拉成单晶硅，每公斤维需要消耗30度电，因此多晶硅材料的成本低于单晶硅材料。从性能角度看，因为单晶硅的内部缺陷较少，单晶硅太阳能电池的光电转化效率高于多晶硅太阳能电池，通常高两个百分点左右。

　　记者：多晶硅的主要用途有哪些？

　　范斌：多晶硅就是用来做太阳能电池的，没有别的用途。

　　记者：在光伏发电方面用的薄膜材料是多晶硅还是单晶硅？

　　范斌：光伏发电方面用的薄膜材料既不是多晶硅也不是单晶硅，而是非晶硅、铜铟镓硒、碲化镉、钙钛矿等等。

　　记者：那单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池有什么区别？

　　范斌：市面上太阳能电池分为薄膜太阳能电池和晶体硅太阳能电池两种，晶体硅太阳能电池从硅片切出来，可以是单晶硅，也可以是多晶硅，统一都叫晶体硅。差别在于一个性能好一些，但成本高一些，而另一个成本低一些，但性能差一些。而薄膜太阳能电池就是用其他一些工艺在玻璃上做出一层薄膜，这个和晶体硅太阳能电池就没什么关系了。

　　记者：那晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池孰优孰劣？

　　范斌：目前市场上的主流是晶体硅，目前市场上90%的市场份额都是晶体硅太阳能电池，但薄膜技术也在不断进步，将来在国际市场上，薄膜太阳能电池占据更大市场份额也是有可能的。

　　从技术上说，两者的性能其实是差不多的，主要是因为晶体硅产量大，有规模效应，成本相对较低，但随着薄膜产量的不断扩大，薄膜太阳能电池的成本降低也是指日可待的。

　　记者：平时用来加工芯片的电子级硅到底是单晶硅还是多晶硅？

　　范斌：电子级硅只能是单晶硅，多晶硅不能用于电子产品。而且电子级硅的纯度高于太阳能级硅，通常在9至12个9。