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太阳能多晶硅的“我国梦”(下)
来源:未知 作者:admin 发布时间:2018-10-28 13:39 浏览量:

  太阳能多晶硅的“我国梦”(下)

  国际冶金法多晶硅的展开

  OFweek太阳能光伏网讯:考虑到光伏发电与火力发电终究要趋向共同(假如不是更低的话),硅的价格应当保持在10美元以下,这个价格是用西门子法无法到达的本钱,相同也是硅烷法无法到达的本钱。这就是为什么冶金法得到多国的科学家和企业家喜爱的原因之一。除了本钱的原因外,冶金法遭到喜爱还有一个原因,就是纯度。西门子法可以得到9N以上的纯度,但光伏所需求的纯度在7N以下,而且最合适的纯度应当在6.5N左右。现在,光伏职业的下流工厂在购买了西门子法出产的多晶硅今后,还要进行掺杂,掺杂的办法是在拉单晶或者是铸造多晶时参与硼硅合金,这明显形成了动力的两层糟蹋。而冶金法的理论提纯纯度,恰巧就在6~7N之间,冥冥中注定是为光伏所预备的工艺。

  国际上,从事冶金法多晶硅研讨的科研安排,包含夫琅和费研讨所、日本东京大学、神州大学、挪威科技大学等。可是,与硅在半导体运用展开前期的研讨相同,冶金法提纯太阳能级硅的要害的技能展开也是由企业为主导进行的。日本的JFE(川崎制铁)的实验从2001年就开端了,他们倾向于运用等离子体束和电子束对磷硼进行去除,并取得了杰出的效果。可是,他们的工艺本钱一向高居不下,这使得JFE后来不得不抛弃了冶金法多晶硅的研讨。JFE的不少科学家后来别离到了新日铁和夏普公司,继续从事冶金法多晶硅的研讨和运用。可是,2012年中,新日铁也传出了要出售其冶金法多晶硅的部分财物的音讯,2013 年头,夏普公司也开端在我国寻求技能协作。

  欧洲的冶金法多晶硅的研讨的企业代表是ELKEM公司。这是一家正本从事金属硅和有机硅出产的公司。他们选用炼钢中所用的组成渣洗的工艺,来替代日本人所用的等离子体束和电子束,然后再用酸洗(湿法冶金)加上在定向凝结的办法得到太阳能级的硅。他们得到了6N的纯度,并在2008年建成了第一条2000吨年产能的出产线。另一个3000吨的出产线原方案在2010年建成,但一场火灾和随后的光伏惨淡延迟了这条出产线的建造。2011年头,这家公司被来自我国的蓝星化工收买,虽然后者感兴趣的是他们所具有的欧洲有机硅商场份额,但ELKEM从事冶金法多晶硅提纯的技能团队得以保存。

  在北美,最早提出宣告冶金法多晶硅的是道康宁公司。2008年,他们宣告用一种不同于西门子法的工艺出产出了本钱较低的多晶硅,这种多晶硅可以与道康宁旗下的HEMLOCK公司所出产的西门子法多晶硅混掺运用。因为HEMLOCK其时是国际上产能最大的西门子法多晶硅公司,因而,道康宁关于冶金法的研讨投入并不是太大也就不那么令人惊奇。

  加拿大的TIMMINCO公司是从事铝镁和金属硅出产的公司。他们旗下的BSI公司在2008年宣告选用一种共同的、本钱很低的工艺出产出了纯度为6N的太阳能级硅,并销售给了德国的Q-CELL公司和出产基地坐落我国的CSI公司,前者是其时国际上最大的光伏电池出产商。BSI公司选用的工艺是天然气焚烧加热进行渣洗,然后大略定向凝结后酸洗。在2008年下半年的金融海啸后,TIMMINCO公司关于BSI在冶金法多晶硅的研发上的投入就越来越少,到了2011年,BSI的49%的股份被道康宁收买,但太阳能多晶硅的部分并未出售,这个部分坚持到了2012年,因为一笔400万美元的借款未被银行经过,他们被逼宣告将太阳能多晶硅的部分(内部称为HP1)的一切财物悉数出售。

  除了BSI外,加拿大还有一家6N SILICON公司选用铝熔的办法也在进行多晶硅的冶金法提纯。该公司2010年被来自美国加州的CALISOLAR公司收买,后者还曾宣告过方案于2011年在美国树立一个年产15000吨的冶金法多晶硅工厂,但2011年光伏商场的惨淡后,就没有再听到过该公司的音讯。

  我国冶金法多晶硅的工业状况与我国西门子法多晶硅的进程有些相似。这种相似首要表现在光伏高峰期的一哄而上和随后低谷时期的隐姓埋名。但不同的是,冶金法多晶硅因为是新技能,因而,真实大规模投产的企业很少,这也使得我国冶金法多晶硅企业所受的伤口不是那么严峻。

  从2005年起,我国就有大批的从事金属硅出产的公司开端进行冶金法多晶硅的提纯作业;因为前期的这些公司没有与学院派的科学家协作,因而,在取得了必定极限的(也曾经是令人激动的)展开后,就消声匿迹了。这期间,因为多晶硅的价格一度高得惊人,还引来了不少心怀叵测的逐利者;在2008年前,最多的时分,我国从事冶金法多晶硅的企业数量高达30多个。关于冶金法的各种形形色色和八怪七喇的工艺让人目不暇接,这些紊乱和真假纷歧的信息,使得冶金法多晶硅技能展开遭到了严峻的损伤。

  年金融海啸后,我国从事冶金法多晶硅的企业数量锐减为个位数。2009年,又有不少新的公司进入冶金法多晶硅的研讨和出产,到了2011年第二季度,多晶硅价格的继续跌落再次使得我国不少企业关于冶金法多晶硅技能的研讨失掉了决心。其实,真实具有洞察力的企业家现已认识到,多晶硅商场价格的跌落,使得冶金法多晶硅的低本钱优势比以往任何时分都更有价值,本钱为王的年代,从这个时分才开端。

  我国冶金法多晶硅的兴起

  近几年,国际多晶硅厂家之所以可以经过控制商场价格来对我国的多晶硅企业进行剿杀,原因就在于他们手中掌握着西门子法的工艺,因而可以以更低的本钱来与我国的多晶硅新手们竞赛厮杀。而我国企业在冶金法多晶硅范畴的尽力,将使这种状况取得改动。

  在我国光伏工业蓬勃展开的大布景下,冶金法多晶硅的研讨在我国取得了令人瞩意图展开。虽然前期的冶金法研讨存在一些紊乱,但这种紊乱状况从2009年下半年起取得了底子改变。对这个改变起了决定性的效果、环亚娱乐手机app并让我国的冶金法多晶硅的研讨和开发后来有了长足进步的,是我国冶金法多晶硅联盟的树立。这个联盟包含了二十余家企业和研讨安排,包含厦门大学、东北大学、我国科学院、中山大学、北京科技大学、大连理工大学、昆明理工大学等多家闻名的大专院校,以及上海普罗、宁夏发电集团、厦门佳科等企业。上海普罗新动力有限公司的史珺博士担任首届理事长。联盟聚集了我国真实在从事冶金法多晶硅的干流科学家和企业家,使得咱们有了一个沟通的渠道,一起,也有了一个关于冶金法多晶硅研讨展开的威望的官方讲话安排。

  联盟于2009年6月在厦门市安排举行了我国第一届冶金法太阳能多晶硅技能研讨会,。2010年9月,该联盟又主办了国际上第一届冶金法多晶硅国际研讨会,这次会议在我国西北的宁夏银川的沙湖国际会议中心举行。两次会议的参与人数都大大超出了估计。银川会议宣布了80多份陈述和近百篇论文,我国从事冶金法多晶硅的研讨安排之多、研讨程度之深、企业取得的展开之大,让来自美国、加拿大、澳大利亚、日本、德国和挪威的专家都大吃一惊。2011年8月,凭借第八届国际先进资料与技能大会(IFAMST8)举行之际,联盟在日本福冈举行了第2次国际冶金法多晶硅研讨会,该研讨会被列为IFAMST8的一个分会场,史珺博士任分会场主席。

  2011年后,我国从事冶金法多晶硅的工业技能开发的企业现已数量锐减,不少处于暂停或暂缓的阶段,但大部分都保存了冶金法多晶硅的研发渠道。作为我国冶金法多晶硅联盟的理事长单位,上海普罗一向坚持用最低的本钱、最低的能耗来展开自己的工艺道路。不管商场行情怎么,从来没有被商场的价格动摇所影响。2012年,上海普罗完结了对冶金法多晶硅提纯工艺的第三代技能的改进,形成了被称为PM法的新的工艺。这种办法选用组成渣洗的工艺作为第一步除硼,然后经过定向凝结进行金属去杂;之后再经过一个叫做DVC的设备,对硅液进行真空雾化脱气提纯和等离子体提纯,终究再进行一次真空定向凝结提纯。因为DVC设备内部有使硅液循环的机制,使得等离子体束在除硼时对硅的损耗大大下降,而奇妙的雾化使得比表面积大大提高,因而大大改进了真空提纯和脱磷的效果。PM法不只成功地提高了纯度,使得冶金法多晶硅可以到达近7N的水平,而且确保了出产过程中质量的均匀性。更重要的是,该设备使得年产一万吨的产能得以在只是数千平方米的场地里完结,而且将出产本钱下降到了10美元以下。第一个PM法多晶硅工厂于2013年头开端在河南某地兴修,方案于2013年第四季度竣工投产。估计该厂的单位能耗在低于12千瓦时。

  在进行大规模工业化的一起,我国冶金法多晶硅联盟还于2011年承当了一项由国家科技部支撑的国家科技支撑方案,现在也正在申报973和863方案。承当这些科技方案的首要意图是树立关于冶金法太阳能多晶硅大规模清洁出产的科学根底和研讨系统,这关于冶金法多晶硅的大规模出产和本钱的进一步下降,起到重要的学科支撑效果。

  完结多晶硅的我国梦

  不管是上面说到的上海普罗的冶金法多晶硅展开,仍是冶金法联盟展开的关于冶金法多晶硅提纯的根底科学层面的研讨,我国在全球冶金法多晶硅范畴的技能水平,都现已到达了国际抢先的水平。这样的景象,在我国光伏和其它职业,都是非常稀有的。这种技能抢先,将完全打破欧美长时间以来在多晶硅范畴的技能独占,使我国企业取得曾经从未有过的竞赛优势和商场话语权,真实完结多晶硅范畴的我国梦。

  可是,我国长时间落后形成的思想惯性使得不管是出资者仍是政府,对这种状况都了解得非常缓慢,大多数人仍是觉得我国人在某种技能上可以抢先于国际,是件难以信任的工作。因而,上海普罗和冶金法联盟要想证明自己,只能经过一个途径,那就是完结冶金法多晶硅的大规模出产,不然任何研讨展开都会失掉价值和光荣。

  一个新的工艺要完结大规模出产,不只要有全新的、牢靠而有用的工艺,还要自行研发全套的新设备,当然,一切的条件是还要取得满意的出资。在现在的我国,尤其是光伏职业,要满意这些条件非常困难。所幸的是,在国家发改委、工信部、科技部以及各省市政府的大力支撑下,这些条件都正在逐个地得到满意。可以说,我国现在现已具有了冶金法多晶硅大规模出产工艺的成功的外在条件,但多晶硅的我国梦归根到底是我国企业的梦,终究的大规模工艺出产的完结仍是要靠企业家和科学家们经过本身的尽力来完结。咱们有理由信任并等待我国的科学家们和企业家们的成功,现在,咱们要做到的就只剩余一件事:把这些年一切的尽力在第一套万吨级的出产线上体现出来,成功完结太阳能级冶金法多晶硅的大规模出产,完结多晶硅的我国梦。(史珺博士,上海普罗新动力公司总裁

  

   光伏多晶硅太阳能