基于低碳足迹低成本太阳能级硅的高性能太阳能电池

开发了生产太阳能级硅（Elkem Solar Silicon®，ESSTM）的冶金工艺路线，并以目前6000MT产能的工业规模进行生产。已证明ESSTM适用于PV，在多晶和单晶硅电池中能达到18%以上的电池效率。ESSTM遵循SEMI标准PV17-0611-Specifications for Virgin Silicon Feedstock Materials for Phitivoltaic Applications中的Category Ⅳ。

2008年，工厂建成前，对每年产能4800MT ESSTM的工厂，Elkem Solar给出了有关能量使用和温室气体(GHG)排放的生命周期评估(LCA)。Elkem Solar还发表了有关ESSTM和从气路工艺流程得到的太阳能级硅之间的直接工艺能量使用和CO2排放的热力学比较。2008 LCA数据是根据中试工厂的经验，中试工厂所有工艺阶段的主要设备均是工业规模的。在此研究中，Elkem Solar以从实际工业运作、观察和测量的能量及材料用量、废物流及排放得到的数字更新LCA。结果是基于全LCA得出的，不过应认为这是初步结果，因为工厂目前正扩建到每年6000MT产能。生命周期评估是依据ISO14040/ISO14044进行的。用Simapro 7.3.2软件和ecoinvent 2.2数据库计算环境的影响。

生命周期评估（LCA）

基于运作在每年6000MT的初步结果表明，ESSTM的能量回收时间(EPBT)和碳足迹远远低于传统的在西门子型反应器中通过气相提纯和淀积生产的太阳能级硅。图1分别显示位于挪威的工厂，使用挪威混合能源，100%Elkem Solar Silicon®的EPBT，和西门子气路工艺流程，用可再生能源(最佳情况)和基于化石的电力结构(最差情况)的EPBT。LCA计算中采用的区域总组件效率为14.3%

温室气体(GHG)排放见图2。工艺本身固有的较低能量需求使得GHG排放约为西门子工艺最佳情况的25%。