俄罗斯对太阳能电池材料的研究开发

　　科技大视野了发展太阳能光伏发电的大纲。19851995年的年间，俄罗斯太阳能电池的总发电量是70兆瓦，但每峰瓦的价格，4.5美元，不适于工业和生活用电。原因是制造太阳能电池的单晶硅材料价格太高，加之在将单晶硅切割成薄片时出现的高损耗，特别是当薄片厚度少于5，微米时因有效率的降低使材料的损耗根本无法降低，因此，使用各类价格相对低廉的硅材料来制造高效的光敏接收器，就成了俄原子能部涉足太阳能电池领域时的重点课。最近几年来，俄原子能部以其所属的全俄化学工艺研究所为骨干，研究和开发出若干降低太阳能电池价格和材料消耗方面的工艺，如用氢化硅制造薄膜光敏接收器的方法来降低材料消耗用氧化和氟化工艺及采用等离子技术降低原材料的价格等。

　　当前俄原子能部主要研制较便宜的非晶硅和单晶硅太阳能电池。生产太阳能电池使用的是相对便宜的原材料天然石英岩天然石墨含硅的工业废料如生产化肥的废料和有害的含氟废弃物核工业产生的废弃物等。而获取太阳能则必须使用以下纯材料桂元素3；甲桂烷3；4乙硅烷，2压和氟化硅4.这些纯物质均来自天然含硅材料和含硅量高的工业废料。在加工上述来自天然含硅材料和含硅量高的工业废料时，俄方的做法是将硅富集成硅氟化钠，硅氟化钠可作为获取纯硅的原化合物使用。除了传统的氯硅烷工艺外，俄方还开发出了更简单的方法即直接把氟化硅和氧化硅变成硅元素及其化合物的工艺。还原剂使用的碱钠碱土镁钙及其它元素碳和氢。氟化硅是在硅氟化钠的分解反应中获得的。公式如下甲硅烷和乙硅烷则是使用有机硅化合物和酸处理的硅化镁，通过氟化硅在辉光放电过程中的氢化作用获得的。

　　单锗氟化硼和磷在太阳能电池中被当做掺加合金元素的化合物使用。单锗用碱溶液电解氧化锗的办法获取。磷在微量发生器中合成。所使用材料的纯度处在下列范围内基本物质含量重量百分比99.99，99.9999；氧氮和氧化碳的总含量体积百分比15有机杂质和总含量体积百分比0.5.

　　获取硅及其化合物的氟化工艺俄罗斯近年来在研发获取硅的纯氟化合物，并将其作为生产硅的原材料方面取得了进展。同时，俄己开发出用更经济，即回收工业废气的方法来获取氟化硅。

　　研宄证明，使用硅的氟化合物是获取高纯度硅最经济生态清洁的方法。广泛应用的氯硅烷工艺是获取高纯度硅高质量的副产品如阶等。

　　俄罗斯己研宄出获取和净化硅氟化钠的方法。硅氟化钠是硅氟化工艺中基本的化合物之。

　　俄罗斯已研究出便宜有效提取纯氟化硅的原硅化合物。其中至关重要的是硅氟化氢酸和荧石矿石，这者同氧化桂样，都含稀有的有色贵金属。

　　俄罗斯还研发出从硅氟化钠和上述更便宜的原料中提取氟化硅的方法。还有种对生态环境更为有益的方法，即通过六氟化铀和氧化硅的化合反应来获取SiF4.在研究这工艺时搞清楚了两个阶段当温度达到60尤时首先形成双氧铀氟化物，随后，当温度超过530时形成氧化铀。俄罗斯己进行了通过螺旋式反应器输送氧化硅和氟双氧铀配料来获取氟化硅和氧化铀的半工业试生产，在700800弋的条件下，产量为1公斤小时。

　　俄在获取和加工硅氟化合物的过程中达到了相当高的纯度，用于生产非晶硅的氟化硅纯度达到重量的99.999.实验证明，对生产纯氟化硅的氟化工艺而言，最可行的步骤是其在固体盐中的吸附作用，其中最适合的东西是氟化钠。氟化钠作吸着剂不仅有分布量大，价格便宜等优点，而且从含32302021和4的气体中吸收氟化硅时有高度的可选性。

　　俄专家还研究了获取氟化硅时六氟硅酸盐钠热解作用的动力学特性，并根据研宄的结果设计制造出名为鲑氟可达100克SiF4.在进行上述工作的基础上还确定了鞋，装置使用过程的最佳参数。

　　以使用鞋氟装置取得的经验为基础，俄还开发出大型96公斤，SiF4的产量达每小时l公斤。

　　可以说，俄罗斯进行的系列研宄为氟化硅硅，化钠和氟化硅的合成和净化工艺奠定了基础，硅，化钠和氟化硅都是获取呔阳能硅的原材料。

　　太阳能电池板的生产目前，俄罗斯与美国00公司成立了家合资企业。该企业在莫斯科有家用柔性钢片为基生产氢化非晶硅太阳能电池板的工厂，发电量为2兆瓦年。该厂使用的工艺可将每瓦的价格降到4美元。如使用其他工艺，每瓦的价格在4.55美元之间设备的使用期在10年以上。俄专家认为，随着上述工艺的进步完善，每瓦的价格可降至2.5美元。

　　俄，转民杂志称，从目前俄罗斯开发掌握的生产非晶硅和单晶硅太阳能电池的技术上看，俄罗斯有望在近几年内把每峰瓦的价格降到3美元内，并在十年内把每峰瓦的价格降至2.52美元，届时，俄罗斯将能在国际光伏发电市场上占有1015的份额呢苏云天池材料的研究开发俄罗斯对太阳能电