关键矿物力量澳大利亚硅的未来

随着全球大力发展可再生能源，关键矿物的作用从未如此突出。以石英形式存在的硅是太阳能电池和其他关键技术的基本成分。它正成为寻求可持续未来的关键。

然而，从硬石英到太阳能电池的旅程是复杂的，澳大利亚的潜在仍在展现。

从石英到太阳能电池

到2050年，太阳能光伏(PV)技术将主导全球能源生产。然而，目前太阳能电池的供应链高度集中在中国，这对供应可靠性构成重大风险。

从石英到太阳能电池的途径始于从岩石中提取高质量的石英块，其主要成分是二氧化硅。石英的纯度不需要很高，但必须足够坚固以应对下一步，而不会碎成粉末。

这种石英经过还原冶炼过程，被加热到极高的温度。碳源(通常是煤或木炭)与二氧化硅发生反应，分离出硅金属并产生二氧化碳作为副产品。

由此产生的冶金级硅的纯度约为99.0%至99.6%。然后需要进一步化学净化，以生成纯度为99.9999999%或更高的多晶硅。

然后将高度纯化的多晶硅熔化并制成圆柱形锭，然后用硼或磷进行处理(掺杂)以改变其光电特性。

这些硅锭被切成薄片，厚度约为0.16毫米，作为太阳能电池的核心部件。硅片经过进一步加工，组装成太阳能电池。然后将它们焊接在一起，放在聚合物背板上，涂上专用玻璃，用铝架框起来，形成完整的太阳能电池板或模块。

澳大利亚应对挑战的独特地位

澳大利亚拥有丰富的石英矿藏和世界一流的太阳能资源及太阳能光伏发电潜力，具有发展国内硅生产产业的独特优势。

此举可以增强国家能源安全，减少碳排放，并创造经济机会。

澳大利亚还具有竞争优势，因为它拥有利用太阳能和风能生产低成本、低排放电力的潜力，现有的大宗商品出口基础设施，以及大量高品质石英矿藏。

然而，澳大利亚面临的挑战是建立多晶硅、硅锭和硅片制造——澳大利亚在这方面的经验有限。但通过与国际技术领导者合作，澳大利亚有可能克服这一挑战。

如果成功，这将解决价值链最集中的部分，并为国内和出口市场创造机会。

目前澳大利亚仅有一家硅生产厂，即西澳的Simcoa，为日资企业，每年生产冶金硅5.2万吨，约85%用于出口。

全球矿产经济公司CRU国际的高级顾问戴维·罗伊尔表示，中国在全球太阳能光伏电池多晶硅市场的份额约为94%。

“对于澳大利亚来说，进入这个成熟的市场成本非常高，而且以多晶硅为例，其价格历来波动很大，最近的动态显示，中国和中国以外地区的材料价格存在分化，”戴维说。

“虽然建立这个行业具有挑战性，但如果我们做得好，它也可能取得真正的成功，并为澳大利亚创造一个可持续的、重要的国内产业。澳大利亚实现这一目标的关键是获得稳定、廉价的能源，以及《未来澳大利亚制造法案》提供的税收抵免等激励措施。”