太陽能電池
銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池:
CIGS 電池具有光電轉(zhuǎn)換效率高(實驗室約 23%)、抗輻射能力強(qiáng)、可柔性制備等優(yōu)點,適用于航天器、建筑一體化光伏(BIPV)和移動電源。
鈣鈦礦太陽能電池:
銦用于電極或界面修飾層,提升電池穩(wěn)定性和效率。
精銦的制備方法
精銦通常以粗銦(純度約 95%~99%,來源于鋅礦冶煉副產(chǎn)物)為原料,通過多級提純工藝獲得:
電解精煉
將粗銦作為陽極,純銦片作為陰極,在硫酸或氯化物電解液中通電,雜質(zhì)(如鋅、鉛)沉積為陽極泥,銦離子遷移至陰極形成純度約 99.95% 的電解銦。
真空蒸餾
在高真空(10?3~10?? Pa)和高溫(500~1000℃)下,利用銦與雜質(zhì)(如鎘、錫)的蒸氣壓差異分離,純度可提升至 99.99%~99.999%。
區(qū)域熔煉
通過移動加熱線圈使銦棒局部熔融,雜質(zhì)隨固液界面移動富集到末端,重復(fù)操作后純度可達(dá) 99.9999%(6N)以上。
化學(xué)提純
利用萃?。ㄈ缬糜袡C(jī)膦酸萃取銦)、離子交換或深度結(jié)晶等方法進(jìn)一步去除微量雜質(zhì)。
半導(dǎo)體與微電子工業(yè)
化合物半導(dǎo)體材料
磷化銦(InP)單晶襯底:
精銦是制備 InP 晶圓的核心原料,用于生產(chǎn) 5G 基站的射頻芯片(如 HEMTs 高電子遷移率晶體管)、光纖通信的激光器(如 1.55μm 波段 DFB 激光器)和量子點發(fā)光器件(QLED)。
應(yīng)用場景:5G 通信、數(shù)據(jù)中心光模塊、自動駕駛激光雷達(dá)(LiDAR)。
砷化銦(InAs)/ 銻化銦(InSb):
用于紅外探測器(如軍用夜視儀、衛(wèi)星熱成像)和拓?fù)淞孔佑嬎阍?/p>
精銦的市場與資源現(xiàn)狀
全球產(chǎn)量
精銦年產(chǎn)量約 500~600 噸,主要生產(chǎn)國為中國(占全球 60% 以上)、韓國、日本和加拿大。
價格趨勢
受供需關(guān)系影響,精銦(4N 純度)價格通常在 800~1200 美元 / 千克,6N 高純銦可達(dá) 2000~3000 美元 / 千克。
資源挑戰(zhàn)
銦為稀散金屬,主要伴生于鋅礦(含銦 0.001%~0.1%),全球儲量約 5 萬噸,且開采成本高。因此,從廢舊顯示屏和半導(dǎo)體廢料中回收精銦(回收率可達(dá) 85% 以上)成為重要補(bǔ)充途徑。