要了解光(guang)伏(fu)用的(de)三種石英(ying)原(yuan)材(cai)料，首先讓我們(men)看一下光(guang)伏(fu)新(xin)能(neng)源產業鏈的(de)全(quan)景是什么(me)樣(yang)？

光伏發電在能源供應體系中占據越來越重要的地位，光伏相關產業也隨之強大起來，已形成了從高純度硅材料、硅錠/硅棒/硅片、電池片/組件、光伏輔材輔料、光伏生產設備到系統集成和光伏產品應用等完整的產業鏈條。光伏產業鏈包括硅料、硅片、電池片、組件、光伏電站等環節。具體來說，光伏產業鏈上游包括原料高純度多晶硅材料、單晶硅和多晶硅的制造、硅片的生產；中游包括光伏電池，光伏組件以及逆變器環節；下游為光伏電站應用。

現在我們再來詳談光伏用的(de)三種(zhong)石英(ying)原材料(liao)：太陽能多晶硅的上游原材料：工業硅(gui)、石英坩堝的核心原材料：高純石英砂、光伏超白玻璃的原材料：低鐵石英砂。

多晶硅由工業硅提純而成。工業硅又稱金屬硅，是由碾碎后的硅石（石英石）和碳質還原劑（主要成分為精煤、石油焦、木炭、木片等）在電熱爐中由碳還原二氧化硅而制得，其硅含量一般在99%以上，是多晶硅的上游原材料。硅石是脈石英、石英巖、石英砂巖等的總稱，我國硅石資源儲量豐富，石英砂是石英礦物經破碎加工而成的石英顆粒。

晶體硅產品主要包括太陽能電池片、芯片，主要用于光伏和半導體產業。從產能及產量來看，2014-2021年全球工業硅產能產量增長緩慢，截至2021年全球工業硅產能為632萬噸，產量為412萬噸，絕大部分的增長來自中國產能產量的擴張。全球工業硅供給中我國產能、產量占據絕對地位，2021年我國產量占比由66%提升至77%，剩下的則少量來源于巴西、美國、挪威等地。

石英坩堝是高純石英制成的容器，是光伏行業不可或缺的重要支撐材料，是太陽能產品硅單晶、硅多晶生產中所必需的石英容器，也是半導體產業和硅太陽能電池的基礎設備。石英坩堝在使用過程中會發生析晶、膨脹和機器應力破裂，是消耗性器皿。隨著我國提拉單晶硅特別是太陽能用硅錠生產能力的不斷擴大，石英坩堝需求量與日俱增。

礦源直接影響高純石英砂的產品質量，海外石英砂企業擴產規劃較少。美國西比科、挪威TQC基本依賴美國的斯普魯斯派恩礦床，該礦床屬于花崗偉晶巖（白崗巖），具有儲量大、雜質少、氣泡表現好、礦石品質穩定等優點，但石英含量較低，開采時會伴隨產生大量其他副產品，考慮開采經濟性，海外企業擴產意愿較低。石英股份等國內企業使用印度等地的脈石英礦源，品質穩定性略差，在雜質含量、穩定性等方面尚與進口產品有一定差異，目前大部分國產砂僅可用于坩堝外層，僅石英股份的部分產品可用于坩堝中內層。

超白玻璃中的鐵含量在0.015%以下，而用于清潔能源光熱發電的光伏玻璃等方面的高品質超白玻璃需要更高的透過率，對鐵含量的要求更低，這就對玻璃的原料提出了更高的要求。

在超白玻璃的配合料中，石英砂一般占重量比的60%以上，是影響玻璃鐵含量大小的主要因素，且石英砂的熔解溫度較高，決定了玻璃的熔制形成速度。對于大多玻璃生產來說，各種原料中的Fe2O3屬于有害成分，含量越低越好，但有的原料達不到低鐵要求，如在普通的玻璃生產中使用的長石和白云石原料，為了降低含鐵成分可以最大限度地進行精選。因此在石英砂生產過程中提高石英砂的品位，降低鐵元素的含量顯得非常重要。