次世代料源大突破 太陽光電恐豬羊變色
冶金級矽配料角色劇變 撼動既有料源及電池版圖
太陽能次世代料源冶金級矽 (Metallurgical Silicon) 近期傳出重大突破,業界直指其已可成為獨當一面的主要料源,冶金級矽在長成晶棒後可用度約達6~7成,做成太陽能電池轉換效率約達15%,相當接近既有太陽能電池產品多晶及單晶矽。不過,太陽能矽晶圓代工廠表示,由於為國外客戶來料代工訂單,料源出處不明,實際生產情況亦不知,尚無法透視整體供應狀況,然將更密切注意冶金級矽料源動向。
突破料源利用率、轉換效率瓶頸
台系太陽能矽晶圓大廠透露,近期取得國外來料代工客戶委託,進行一批約1噸冶金級矽長晶代工,採用冶金級矽長晶每單位約可產出3~4個長晶棒,去掉頭尾部分,可利用部分約佔原料源6~7成,且在國外電池廠進行加工製作後,轉換效率已可達到15%,相較於目前太陽能電池產品多晶太陽能電池約15~16%,以及單晶太陽能電池約16~17%,已相當接近。
太陽能業者指出,被歸類為太陽能級料源的冶金級矽,由於純度不如傳統西門子法做出來的多晶矽,因此,過去通常只能擔任配料角色,以冶金級矽佔1成,其它高純度料源佔9成比例混搭,在早期半導體晶圓廢料價格仍持穩時,由於純度及穩定度較佳,採用晶圓廢料當作配料還比冶金級矽更好。
製程成本不到10分之1 衝擊產業力道強
不過,冶金級矽在大量量產後,製程成本每公斤不到2美元,比起採用傳統西門子法每公斤成本30~40美元,以及採用流體床反應爐法每公斤成本約20~30美元,明顯具有殺傷力。矽晶圓加工廠指出,冶金級矽若能獨當一面,對於嚴重缺料導致料源成本居高不下的太陽光電業將有重大意義,然因國外客戶端極為保密,還無法得知料源出處及目前實際生產狀況,尤其是否能持續供應這種品質的料源及供應量,將是影響太陽能產業最重要關鍵。
另外,冶金級矽長晶棒在量產成太陽能電池後轉換效率達15%,亦嚴重威脅正要發展的薄膜太陽能電池,2008年下半將步入量產的諸多薄膜太陽能電池廠,產品轉換效率約5~6%,設備資本支出又是傳統結晶矽太陽能電池3~4倍,一旦冶金級矽在近幾年興起,薄膜轉換效率若不快速精進,恐將被冶金級矽分食市場。
此外,冶金級矽所涵蓋範圍很廣,包括提煉純度在98~99%,或達到99.999%,都被廣泛稱為冶金級矽,且投入冶金級矽製程方法亦分為很多類,目前全球冶金級矽最具代表性廠商有挪威Elkem Solar、日本JEF、美國道康寧Dow Corning、新日本製鐵(Nippon Steel)等,其中,Elkem Solar動向最受業界關注。
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