2011年9月9日，由北京有色金屬研究總院和寧夏發(fā)電集團有限責任公司共同完成的“應(yīng)用于多晶硅工業(yè)化生產(chǎn)的多槍大功率真空電子束熔煉爐的研制”項目通過了中國有色金屬工業(yè)協(xié)會組織的科技成果評價。
太陽能級多晶硅的主要生產(chǎn)工藝有西門子法、流化床法和硅烷法等，關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)為美、日、德三國所壟斷。開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的太陽能級多晶硅生產(chǎn)設(shè)備和工藝是我國光伏產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展的需要。
近幾年,冶金法制備太陽能級多晶硅得到迅猛發(fā)展。與改良西門子法比較，冶金法具有低成本、環(huán)保等顯著優(yōu)點。利用電子束熔煉去除硅中的磷是冶金法生產(chǎn)太陽能級多晶硅的重要方法。我院在多年研制生產(chǎn)電子束熔煉爐的基礎(chǔ)上，抓住這一難得的機遇，與寧夏發(fā)電集團有限責任公司一起，共同研制出用于多晶硅工業(yè)化生產(chǎn)的多槍大功率真空電子束熔煉。
該熔煉爐是目前國內(nèi)功率最大的多槍真空電子束熔煉爐，可安裝4把電子槍，單槍功率500Kw。在電子槍精度、觀察窗清潔、熔煉系統(tǒng)節(jié)能降耗等多項關(guān)鍵技術(shù)上取得突破。評價專家認為，該項目在多項關(guān)鍵技術(shù)上有重大創(chuàng)新，技術(shù)難度大，設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，指標先進，電子槍聚焦性能好，效率高，工藝流程穩(wěn)定，保證了產(chǎn)品品質(zhì)，單爐產(chǎn)量500kg；多晶硅中磷雜質(zhì)含量＜0.1ppm，多晶硅電池光電轉(zhuǎn)換率達到16.2%。電子束熔煉爐應(yīng)用于冶金法生產(chǎn)太陽能級多晶硅，填補國內(nèi)空白，實現(xiàn)了工業(yè)化大生產(chǎn)，生產(chǎn)成本低，綜合技術(shù)經(jīng)濟指標達到國際領(lǐng)先水平。
該項目符合國家對環(huán)保和節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)政策，有利于大規(guī)模生產(chǎn)，對推動我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展和提高國際競爭力有重要作用，市場前景廣闊。