開發(fā)了生產(chǎn)太陽能級硅(Elkem Solar Silicon®,ESSTM)的冶金工藝路線,并以目前6000MT產(chǎn)能的工業(yè)規(guī)模進行生產(chǎn)。已證明ESSTM適用于PV,在多晶和單晶硅電池中能達到18%以上的電池效率。ESSTM遵循SEMI標(biāo)準(zhǔn)PV17-0611-Specifications for Virgin Silicon Feedstock Materials for Phitivoltaic Applications中的Category Ⅳ。
2008年,工廠建成前,對每年產(chǎn)能4800MT ESSTM的工廠,Elkem Solar給出了有關(guān)能量使用和溫室氣體(GHG)排放的生命周期評估(LCA)。Elkem Solar還發(fā)表了有關(guān)ESSTM和從氣路工藝流程得到的太陽能級硅之間的直接工藝能量使用和CO2排放的熱力學(xué)比較。2008 LCA數(shù)據(jù)是根據(jù)中試工廠的經(jīng)驗,中試工廠所有工藝階段的主要設(shè)備均是工業(yè)規(guī)模的。在此研究中,Elkem Solar以從實際工業(yè)運作、觀察和測量的能量及材料用量、廢物流及排放得到的數(shù)字更新LCA。結(jié)果是基于全LCA得出的,不過應(yīng)認為這是初步結(jié)果,因為工廠目前正擴建到每年6000MT產(chǎn)能。生命周期評估是依據(jù)ISO14040/ISO14044進行的。用Simapro 7.3.2軟件和ecoinvent 2.2數(shù)據(jù)庫計算環(huán)境的影響。
生命周期評估(LCA)
基于運作在每年6000MT的初步結(jié)果表明,ESSTM的能量回收時間(EPBT)和碳足跡遠遠低于傳統(tǒng)的在西門子型反應(yīng)器中通過氣相提純和淀積生產(chǎn)的太陽能級硅。圖1分別顯示位于挪威的工廠,使用挪威混合能源,100%Elkem Solar Silicon®的EPBT,和西門子氣路工藝流程,用可再生能源(最佳情況)和基于化石的電力結(jié)構(gòu)(最差情況)的EPBT。LCA計算中采用的區(qū)域總組件效率為14.3%
溫室氣體(GHG)排放見圖2。工藝本身固有的較低能量需求使得GHG排放約為西門子工藝最佳情況的25%。