記者：孫教授，您好！請(qǐng)問目前晶體硅電池在生產(chǎn)過程中的污染主要有哪幾個(gè)環(huán)節(jié)？當(dāng)前現(xiàn)狀如何？是否能夠通過技術(shù)及設(shè)備得到有效解決？
孫云：我覺得主要污染在硅原料及硅片生產(chǎn)這一環(huán)節(jié)，因?yàn)槭⑸爸瞥晒柙系倪^程中，需要由碳產(chǎn)生二氧化碳來脫氧，制成純度達(dá)到97%以上的工業(yè)硅，依靠酸洗使其純度達(dá)到99.7%～99.9%。無論是通氯產(chǎn)生四氯化硅，還是通過鹽酸處理產(chǎn)生三氯氫硅，都要經(jīng)過精餾提純，再由氫還原凝結(jié)為高純度的多晶硅原料。這一過程很大部分是在高溫下進(jìn)行。將硅原料鑄錠或拉單晶也要在真空條件下，高于硅的熔點(diǎn)1410℃經(jīng)過一定時(shí)間來完成。因此硅片生產(chǎn)的全部過程中，二氧化碳的排放、化學(xué)廢液的處理、含氯氣體或液體的泄漏，都將對(duì)環(huán)境造成不同程度的污染。另外,在硅片上擴(kuò)散pn結(jié)也要在900℃以上進(jìn)行，因此晶硅電池全過程的高能耗，帶來的大量溫室氣體的排放不得不引起人們的關(guān)注，尤其是產(chǎn)量越大，其問題越突出。美國(guó)西北大學(xué)與能源部直屬的阿岡國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在中國(guó)制造太陽(yáng)電池組件再運(yùn)到歐洲安裝，其碳足跡將是在歐洲本地制造和安裝的2倍。主要指的是中國(guó)對(duì)工廠的環(huán)保與效能標(biāo)準(zhǔn)要求較少，提煉和生產(chǎn)晶硅電池過程需要大量的能源，而中國(guó)在這個(gè)過程中使用的能源是比歐洲的同行所用更多的化石能源，而且能源利用率較低。所以通常所說的高污染、高能耗就是以上說的這兩個(gè)方面。
記者：請(qǐng)問晶硅電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在污染是個(gè)案還是集體存在？是行業(yè)的問題，還是企業(yè)自身的問題？
孫云：除了硅原料之外，我認(rèn)為晶硅電池生產(chǎn)并不是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都有污染，例如組件封裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)幾乎就沒有污染，擴(kuò)散過程酸堿清洗、腐蝕制絨、刻槽等工藝會(huì)用到一些酸堿性的東西，在排放前需要處理，但還是要比薄膜電池有更大地投入加以防范。薄膜電池組件清洗玻璃或其他基底，不需要酸堿刻蝕，用的都是少量的有機(jī)清洗劑，不僅沒有酸堿的污染，而且是真空鍍膜，光伏材料和電池組件制造同時(shí)在一個(gè)車間內(nèi)完成，所以薄膜電池在這方面基本上沒有污染。
我覺得晶硅電池產(chǎn)業(yè)鏈的污染，除了碳排放之外，以目前的技術(shù)使生產(chǎn)過程產(chǎn)生污染是企業(yè)自身的問題，主要看配套設(shè)施齊不齊全，如果配套實(shí)施比較齊全、再加上嚴(yán)格管理，即使生產(chǎn)成本高一些，但是污染這個(gè)問題還是可以避免的。
記者：您作為行業(yè)的學(xué)術(shù)帶頭人，您的專業(yè)是研究CIGS薄膜電池。在您看來，該技術(shù)方向是否存在污染的問題？
孫云：目前為止，我們還沒有發(fā)現(xiàn)CIGS有嚴(yán)重的污染問題。采用后硒化技術(shù)制備CIGS薄膜，一般使用劇毒氣體硒化氫（H2Se），由于有廢氣處理裝置，最終排放應(yīng)該沒有問題。另外，大部分CIGS電池里有一過渡層硫化鎘（CdS）約50納米，由濕法工藝(CBD)制備，其廢液里面含有少量的重金屬鎘（Cd），經(jīng)處理后可達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)后再排放。CIGS電池中的Cd含量比碲化鎘（CdTe）電池相差甚遠(yuǎn)，CdTe電池里含Cd層大約5～7微米。CdTe和CdS這兩種薄膜都很穩(wěn)定，模擬火災(zāi)上千攝氏度情況下沒有發(fā)現(xiàn)鎘的揮發(fā)，電池組件封裝好了更不會(huì)造成污染。若是有污染問題，德國(guó)、美國(guó)就不會(huì)允許生產(chǎn)了。目前，國(guó)外已有CIGS電池企業(yè)采用無鎘過渡層工藝，如日本SolarFrontier的CIGS電池產(chǎn)品，就不含有Cd這一元素，這也從側(cè)面反映了Cd是可以從CIGS電池中去除，這也是該產(chǎn)品發(fā)展的重要方向。
