O cuarzo é o principal compoñente mineral de moitas rochas como o granito e o gneis, e é un mineral industrial moi importante. Os recursos de cuarzo son amplamente utilizados no campo fotovoltaico, e é unha das principais materias primas básicas para a industria fotovoltaica.
Materia prima para o silicio industrial: mineral de sílice
O mineral de sílice é a materia prima máis importante para a fundición de silicio industrial, e tamén é o nome xeral dos minerais a base de cuarzo como o cuarzo veta, a cuarcita e a pedra arenisca de cuarzo. O silicio industrial, tamén coñecido como silicio metálico, está feito de mineral de sílice (o compoñente principal é dióxido de silicio), carbón vexetal, carbón e coque de petróleo e outros reductores carbonosos, xerados pola reacción de redución a alta temperatura, o silicio industrial pódese preparar como polisilicio despois purificación adicional.
O silicio fotovoltaico, o polisilicio de calidade solar, é a materia prima principal do sistema de xeración de enerxía fotovoltaica, é a materia prima ascendente da cadea da industria fotovoltaica, é un sólido gris-negro cun brillo metálico, ten un alto punto de fusión, dureza, fraxilidade, produtos químicos. inactividade a temperatura ambiente e outras características, e propiedades semicondutores, é un material semicondutor moi importante, coñecido como cadea da industria fotovoltaica do "ouro negro! ". A tecnoloxía actual de produción de polisilicio é principalmente o método Siemens mellorado e o método de leito fluidizado de silano, a forma do produto para o silicio de varilla e o silicio granular.
O polisilicio pódese usar como materia prima para tirar o silicio monocristalino. O proceso de produción de silicio monocristalino non inclúe ningún método de fusión da zona de suspensión do crisol e un método de tracción recta do crisol. O método de fusión da zona suspendida sen crisol refírese ao uso de bobinas de alta frecuencia na sala do forno ao baleiro, o cristal de semente de cristal único e as varillas de polisilicio en contacto coa zona de fusión e, finalmente, producen silicio monocristalino de gran pureza e diámetro pequeno.
O método de tracción recta do crisol tamén se coñece como método Cheklausky, o método debe limpar primeiro o silicio policristalino de materia prima para eliminar as impurezas da súa superficie e, a continuación, o cristal de semente queda atrapado no dispositivo de tracción, despois da introdución do cristal, coloque o ombreiro, crecemento isodiamétrico, peche e outros procesos, e finalmente producir silicio monocristalino.
Materia prima do crisol de cuarzo: area de cuarzo de alta pureza
O crisol de cuarzo é en realidade unha especie de recipiente, que está feito de area de cuarzo de alta pureza mediante a formación de moldes e a produción a alta temperatura mediante o método de arco eléctrico. Caracterízase por unha resistencia a altas temperaturas, un longo tempo de servizo, unha pureza elevada, etc. Úsase principalmente como consumibles auxiliares para semicondutores e enerxía solar tirando varillas de silicio monocristalino.
Na produción de silicio monocristalino, o crisol de cuarzo é un uso único de silicio fundido e crecemento de cristal de materiais clave, o custo de produción de silicio monocristalino e a calidade do rendemento do produto teñen un impacto directo.
O crisol de cuarzo usado para a produción de silicio monocristalino en China adoita adoptar unha estrutura de dobre ou tripla capa, e a pureza da area de cuarzo afecta directamente a calidade das varillas de silicio para tirar o cristal. Canto menor sexa a pureza da area de cuarzo, máis probabilidades de producir manchas negras e burbullas no proceso de fusión a alta temperatura. Cando se usa como area de capa interna, o longo tempo nun ambiente de alta temperatura fará que a parede interna do crisol de cuarzo conteña burbullas de aire liberadas pola calor, afectando así a estabilidade e a taxa de éxito da produción de obleas de silicio monocristalino. Polo tanto, a area interior require maior pureza de area de cuarzo e prezo máis alto. Crisol de cuarzo de China con area interior e outros produtos de gama alta de cuarzo de alta pureza aínda deben ser importados dos Estados Unidos, Noruega, etc., mentres que os requisitos de calidade do crisol de cuarzo son lixeiramente inferiores na area exterior, a materia prima de o seu mineral tamén debe ser importado da India e doutros países para resolver o problema. En xeral, a materia prima da area interna para o crisol de cuarzo é o cuarzo pegmatita de granito da zona de Spruce Pine de Carolina do Norte, EUA, que se caracteriza por un w(SiO2)≥99.998% (4N8) e unha calidade estable. A materia prima para a area media é o mineral de cuarzo A importado da India e doutros países, caracterizado por w(SiO2) ≥99.998% (4N8). A principal materia prima da area exterior é a calidade e estabilidade da India e outros países importaron un pouco inferior de vea de cuarzo de grao A ou preto de mineral de grao A de grao B, caracterizado por w(SiO2)≥99.995% (4N5) . A calidade do produto do crisol de cuarzo afecta directamente a calidade e o custo do silicio monocristalino tirado directamente, mentres que a mellora do proceso de extracción de cristal presenta requisitos máis elevados para a pureza, a vida útil e o tamaño do crisol de cuarzo, estimulando aínda máis a demanda de crisol de cuarzo de gama alta. A area de cuarzo como materia prima principal para facer o crisol de cuarzo, o seu nivel de calidade e o seu nivel de custo determinan en gran medida o rendemento e o custo do crisol de cuarzo, polo tanto, é necesario mellorar a calidade da area de cuarzo de alta pureza a partir da selección, procesamento e procesamento de fontes de mineral de cuarzo. outros aspectos, para mellorar a calidade do crisol de cuarzo para satisfacer a demanda na fabricación de silicio monocristalino fotovoltaico de extracción directa.
Materia prima de vidro fotovoltaico: area de cuarzo baixo en ferro
O vidro fotovoltaico é un accesorio importante na cadea da industria fotovoltaica e unha parte insubstituíble dos módulos de xeración de enerxía fotovoltaica, mentres que a area de cuarzo é unha das principais materias primas para a produción de vidro fotovoltaico e a calidade da area de cuarzo ten un impacto importante no calidade do vidro fotovoltaico. O vidro fotovoltaico é diferente do vidro común, que se fai mediante o procesamento profundo de vidro ultrabranco. O vidro ultrabranco é un tipo de vidro ultratransparente de baixo contido de ferro, tamén coñecido como vidro de baixo contido de ferro, vidro alto transparente, cunha baixa taxa de autoexplosión, consistencia de cor, alta transmitancia da luz visible, boa permeabilidade, baixa transmitancia ultravioleta, etc. A transmisión é un dos indicadores máis importantes que afectan o rendemento do vidro ultra-branco fotovoltaico, debido á fácil mancha dos ións de ferro para garantir que o vidro ultra-branco fotovoltaico da alta transmitancia do vidro ultra-branco fotovoltaico, o ultra-branco fotovoltaico. o vidro require unha menor cantidade de ferro. A produción de vidro fotovoltaico require un baixo contido de ferro de mineral de area de cuarzo branco super, que representa preto do 13% do custo do vidro; O mineral de area de cuarzo branco de alta calidade e baixo contido de ferro de China é relativamente escaso, concentrado en Anhui Fengyang, Guangdong Heyuan, Hunan, Guangxi e Hainan, etc., a industria existe en certo grao de monopolio natural; ao líder actual de vidro fotovoltaico, por exemplo, a base de produción de Xinyi fotovoltaica e Follett concéntrase en Beihai, Guangxi, Anhui Wuhu e Fengyang, etc., apoiando mineral de area de sílice de alta calidade, a base de produción concéntrase en Beihai, Anhui Wuhu e Fengyang. As bases de produción de Xinyi fotovoltaica e Follett concéntranse en Beihai de Guangxi, Wuhu da provincia de Anhui e Fengyang, etc., que están equipadas con minas de area de sílice de alta calidade, e a calidade das materias primas é estable e o custo é baixo. que é propicio para mellorar a estabilidade dos produtos acabados e reducir o custo de produción.
As materias primas de cuarzo existen nunha variedade de impurezas, como Fe, Al, K, Na, Ca, etc., e na produción de vidro ultra-branco son as impurezas máis prexudiciais das impurezas de ferro, que poden existir en forma de forma libre, pero tamén poden ser películas finas, substitución de celosías ou inclusións en forma de minerais, que requiren unha serie de procesos para ser eliminados de forma eficaz.
Para a eliminación de impurezas de ferro, hai que pasar por unha serie de procesos físicos e químicos de procesamento profundo, segundo o método de eliminación divídese principalmente en método físico (lavado e clasificación deslimado, fregado, separación magnética, reelección), químico método (flotación, lixiviación ácida) e métodos microbianos, etc., no proceso de procesamento profundo de materia prima de cuarzo pode basearse na forma de impurezas de ferro e no estado da existencia dunha combinación destes métodos, a fin de atopar un adecuado para a orixe do proceso de procesamento profundo do mineral.
Conclusión
A area de cuarzo xoga un papel insubstituíble na industria fotovoltaica en silicio industrial, crisols de cuarzo e vidro fotovoltaico. Coa crecente demanda mundial de enerxía renovable, o rápido desenvolvemento da industria fotovoltaica e o alto aumento da capacidade instalada da fotovoltaica, a súa demanda de area de cuarzo tamén experimentou un rápido crecemento.
