年产1000吨电子级高纯二乙基锌项目可行性研究报告
光伏能源要能与常规能源竞争,关键在于发电成本的降低,而发电成本的降低,一是光伏系统本身的发电效率要高,二是光伏系统的造价成本要低。光伏系统的发电效率,一是取决于组件的光转效率,二是组件可发电时间的长短,三是组件在各种光照环境下的吸光特性。简言之,电池组件的光转效率高、发电时间长、吸光特性好,则愈能产生更多的电量,从而降低发电的成本。光伏系统的造价成本多寡,一者取决组件的价格,二是B.O.S.(Battery、Charger、Inverter、Combiner Box等)的支出,三为人工的费用(含利润)。简言之,组件价格低、B.O.S.支出小、人工费用便宜,光伏系统造价成本则低。以现时光伏产业而言,硅基薄膜电池虽然在光转效率不如晶硅电池,然在吸光特性、发电时间上远胜於晶硅电池,故同样发电功率的光伏系统,硅基薄膜电池已被证明具有较高的发电量。总之,未来在愈来愈多企业投入硅基薄膜电池产业之下,薄膜电池光伏系统的发电效率及造价成本,在可见的二、三年内,相信会有很大的改善及下降空间。 尽管对薄膜太阳能电池的发展一致看好,但在供应链组织方面,产品生产所需的高透光率的超白玻璃(或镀有透明导电膜的TCO玻璃)、高纯硅烷、PVB膜等,都只有有限的供应来源。如何争取稳定且价格便宜的材料来源,也是投资人面临的主要难题。
本项目产品是电子级的高纯二乙基锌(4N和6N),化学式为Zn(CH2CH3)2,英文名为DiethylZinic。二乙基锌是一种无色透明液体,性质:有毒的透明液体。熔点-28℃。沸点118℃。密度1.2065g/cm3。溶于乙醚、石油醚、苯和其他烃类。广泛用于聚合反应的催化剂;高
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纯二乙基锌是一种可用于半导体生产的金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺和外延生长。目前,二乙基锌是用于TCO导电玻璃的主要原料。
TCO(Transparent conducting oxide)玻璃,即透明导电氧化物镀膜玻璃,是在平板玻璃表面通过物理或者化学镀膜的方法均匀镀上一层透明的导电氧化物薄膜,主要包括In、Sn、Zn和Cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料。
TCO玻璃首先被应用于平板显示器中,现在ITO类型的导电玻璃仍是平板显示器行业的主流玻璃电极产品。近几年,晶体硅价格的上涨极大地推动了薄膜太阳能电池的发展,目前薄膜太阳能电池占世界光伏市场份额已超过10%,光伏用TCO玻璃作为电池前电极的必要构件,市场需求迅速增长,成为了一个炙手可热的高科技镀膜玻璃产品。
透明导电氧化物的镀膜原料和工艺很多,通过科学研究进行不断的筛选,目前主要有以下三种TCO玻璃与光伏电池的性能要求相匹配。
ITO镀膜玻璃:是一种非常成熟的产品,具有透过率高,膜层牢固,导电性好等特点,初期曾应用于光伏电池的前电极。但随着光吸收性能要求的提高,TCO 玻璃必须具备提高光散射的能力,而ITO镀膜很难做到这一点,并且激光刻蚀性能也较差。铟为稀有元素,在自然界中贮存量少,价格较高。ITO应用于太阳能电池时在等离子体中不够稳定,因此目前ITO镀膜已非光伏电池主流的电极玻璃。
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SnO2镀膜也简称FTO,目前主要是用于生产建筑用Low-E玻璃。其导电性能比ITO略差,但具有成本相对较低,激光刻蚀容易,光学性能适宜等优点。通过对普通Low-E的生产技术进行升级改进,制造出了导电性比普通Low-E好,并且带有雾度的产品。
氧化锌基薄膜:研究进展迅速,材料性能已可与ITO相比拟,结构为六方纤锌矿型。其中铝掺杂的氧化锌薄膜研究较为广泛,它的突出优势是原料易得,制造成本低廉,无毒,易于实现掺杂,且在等离子体中稳定性好,已经逐步成为新型的光伏TCO产品。
光伏用TCO玻璃的发展前景:当光伏产业以连续五年近40%的速度向前发展时,主流产品晶体硅太阳能电池的上游原材料多晶硅的供给出现了空前的紧缺。与晶体硅太阳能电池相比,薄膜太阳能电池具有弱光应用性强及形状可塑性强等特点,目前薄膜太阳能电池占世界光伏市场份额已超过10%,伴随着多晶硅价格的走高,薄膜太阳能电池的发展有望进一步加速。2006年世界薄膜太阳能电池的统计生产量为190兆瓦左右,2007年在多晶硅原料价格上涨导致生产量不足的情况下,薄膜电池的产能得到了迅速扩张,产量达到了350兆瓦。我国的薄膜电池主要为非晶硅薄膜电池,2007年的产量约为29兆瓦。薄膜太阳能电池虽然现在只约占太阳电池的10%,但由于能采用自动化流水线大规模生产,材料广,成本低,转换率也在迅速提高,薄膜太阳能电池发电系统又能和建筑物完美结合,前景不可限量。欧盟光伏工业协会最近发布预测报告认为,到2020年薄膜太阳电池将占光伏市场总量的1/3。我国江西赛维TDK、无锡尚德、天威保变、
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江苏综艺等公司都在大规模投资薄膜太阳能电池,需要用到大量的TCO玻璃,我国南玻A等专门生产玻璃的企业都在生产为薄膜太阳能配套的TCO玻璃。
由于薄膜电池的转化效率各不相同,我们以主流的非晶硅为计算依据,折合每平方米的电池标称功率为50瓦,也就是说,每50瓦的电池将使用1平方米的 TCO玻璃。据此可以计算出,2007年世界上光伏产业对TCO玻璃的需求为700万平方米。这一数字看似不大,但正是由于TCO玻璃生产技术的高端性,导致目前世界上的主要供应商仅有两家。随着太阳能电池产业超过50%的年增长率,产品已经开始供不应求。每平方米售价达到了20美元以上。
根据权威预测,薄膜太阳能电池将继续保持高速增长,到2010年将达到每年8000万平方米的需用量。目前,多家厂商和研究机构正在进行TCO玻璃产业化的过程,产量将会不断扩大,高性能的新型产品也将不断推出。可以看出,正是由于薄膜太阳能电池的飞速发展,使目前光伏用TCO玻璃市场变得非常紧俏。在导电玻璃的领域中,光伏TCO玻璃有着独特的性能要求,这些特性指标与太阳能电池的输出特性密切相关。可以说,薄膜太阳能电池的发展将在一定程度上依赖于光伏TCO的改进程度。能源的紧缺促进了光伏产业的发展, 也必将推动光伏TCO玻璃产品成为玻璃行业中一颗璀璨的新星。 本项目的实施具有以下的重要意义:
(1) 打破了国外发达国家对我国的技术封锁,该产品的关键技术是
二乙基锌的纯化方法,一般纯度的二乙基锌是无法用于制备
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