上游充通大粤 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 1896 1920 1987 2006 福漏 硅 琴 CHANCHAL IIAO TONG UNIVEDSIT 信息时代
1896 1920 1987 2006 硅 ——信息时代
周 文明的进化 12 and 30 Grfis 材 School of Mat Steve Jobs Bill Gates
材料科学与工程学院 School of Materials Science and Engineering 文明的进化 Steve Jobs & Bill Gates 3
⑧ 地壳中元素含量 ■ 氧硅铝铁钙钠钾镁 ■ 它 ■ 材料科学与工程学院 4 School of Materials Science and Engineering
材料科学与工程学院 School of Materials Science and Engineering 地壳中元素含量 氧 硅 铝 铁 钙 钠 钾 镁 氢 其它 4
图 有机硅？ 有机硅塑料（防水涂布） 调国9回 聚硅氧烷（占>90%） 园图 01g蜀 小力 材料科学与工程学院 5 School of Materials Science and Engineering
材料科学与工程学院 School of Materials Science and Engineering 有机硅？ • 有机硅塑料(防水涂布) • 聚硅氧烷(占>90%) 5
③ 太阳能热水器 材料科学与工程学院 6 School of Materials Science and Engineering
材料科学与工程学院 School of Materials Science and Engineering 太阳能热水器 6
Solar cell efficiency Best Research-Cell Efficiencies NREL 52 Multijunction Cells (2-terminal,monolithic) Thin-Film Technologies LM =lattice matched 。(cnentrator) MM302 48 MM=metamorphic ●C1GS Solar (4.297 IMM=inverted motamorphic 8 pom时 Fraunhofer CdTe M364 Junction Three-junction(concentrator) (LM 942x ISE/Soitec 46.0% 44 Three-junction (non-concentrator) Emerging PV 1lM.299x0M454x) NREL M403x 4.4%7 A Two-junction (concentrator) Boeing-Spectroiab Boeing-Spectrclat ATwo-juncticn (non-concentrator) Dye-sensitized ceis Four-uncion or more (conentrator) O Perovskite cells(not stabilized) (MiM,179x) M240 4327x (41.319x % ● Organic cells (various types) Four-junction or more (non-concentrator) ▲Organic tandem cells NREL (IMM Boeing- NREL (MM3257X Spectrolab(5-J) Single-Junction GaAs Inorganic cells (CZTSSe) (LM.418x △Single crystal ◇Quantum dot cells y·7 Sharp (MM) Sharp (MM) 36 .Concentrator (vanous types) NREL Sharp(IMM Thin-film crystal AFhG-ISE 3423A Crystalline Si Cells NREL (467x 326▲ 32 Single crystal (concentrator) R ES-UPM(1026x FhG-ISE (117x) 8 Single crystal (non-concentrator] NREL Racboud U Alta Device Alta Device ● Amonix FhG-ISE△A Power (large-area△ D △△ 2320 Panasonic Thin-film crystal 27.69 ●Kaneka 140 24 FhG-ISE TJ.Wson△-= SW Sanyo 31y0 JNSW NR- Research Center) UNSW (14 20 ARCO Q house NREL NREL REL NREL ■ 6 RCA U.So No Cap NRE SE Global Research NREL Urited Soar het LG Bectronics REL Boein NREL Euro-CIS Uned Solar United Solar ARCO ARCO NIMSS IBM Hong Kong Sha卫 AMETEK Phocon Energy EPFL Toronto IBMIBM UCLA-Sumitomo 106a Chem ARCO United Sclar T U.Toronto NREL Konarka Konarka Groningen U.Linz U.Lnz● Siemens U.Dresden◆ (Zno/PbS-CD 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell_efficiency 材料科学与工程学院 School of Materials Science and Engineering
材料科学与工程学院 School of Materials Science and Engineering Solar cell efficiency 7 https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell_efficiency
© 高低贵贱不同的硅 Silicon Metal Solar Grade Silicon -$3kg $58kg Current spot price Timminco's average selling price for Q1/09 材料科学与工程学院 8 School of Materials Science and Engineering
材料科学与工程学院 School of Materials Science and Engineering 高低贵贱不同的硅 8
© 硅的纯度 电子级硅(EG) 太阳级硅(SG) 冶金级硅(MG) 2N 3N 4N 5N 6N 7N 8N 9N 10N 11N 12N 13N 多晶硅按纯度可以分为治金级（工业硅）、太阳能级、电子级。 1、冶金级硅(MG)：是硅的氧化物在电弧炉中被碳还原而成。一般含Si为90-95% 以上，高达99.8%以上。 2、太阳级硅(SG):纯度介于冶金级硅与电子级硅之间，至今未有明确界定。一般认 为含Si在99.99%-99.9999%(4~6个9)。 3、电子级硅(EG):一般要求含Si>99.9999%以上，超高纯达到99.9999999%~ 99.999999999%(9~11个9)。其导电性介于104-1010欧厘米 材料科学与工程学院 9 School of Materials Science and Engineering
材料科学与工程学院 School of Materials Science and Engineering 硅的纯度 2N 3N 4N 5N 6N 7N 8N 9N 10N 11N 12N 13N 冶金级硅(MG) 太阳级硅 (SG) 电子级硅(EG) 9 多晶硅按纯度可以分为冶金级（工业硅）、太阳能级、电子级。 1、冶金级硅（MG）：是硅的氧化物在电弧炉中被碳还原而成。一般含Si 为90 - 95% 以上，高达 99.8% 以上。 2、太阳级硅 (SG)：纯度介于冶金级硅与电子级硅之间，至今未有明确界定。一般认 为含Si在 99.99 %– 99.9999%（4～6个9）。 3、电子级硅（EG）：一般要求含Si > 99.9999 %以上，超高纯达到99.9999999%～ 99.999999999%（9～11个9）。其导电性介于 10-4 – 1010 欧厘米
图 电子信息时代材料消耗 1997: 12 cm2 of Si made per person 2012: 70cm2 of Si per person world-wide! 材料科学与工程学院 10 School of Materials Science and Engineering
材料科学与工程学院 School of Materials Science and Engineering 1997: 12 cm² of Si made per person 2012: 70cm² of Si per person world-wide! 电子信息时代材料消耗 10
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材料科学与工程学院 School of Materials Science and Engineering 11 通讯 1876