2011年9月9日,由北京有色金屬研究總院和寧夏發電集團有限責任公司共同完成的“應用于多晶硅工業化生產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協會組織的科技成果評價。
太陽能級多晶硅的主要生產工藝有西門子法、流化床法和硅烷法等,關鍵生產技術為美、日、德三國所壟斷。開發具有自主知識產權的太陽能級多晶硅生產設備和工藝是我國光伏產業進一步發展的需要。
近幾年,冶金法制備太陽能級多晶硅得到迅猛發展。與改良西門子法比較,冶金法具有低成本、環保等顯著優點。利用電子束熔煉去除硅中的磷是冶金法生產太陽能級多晶硅的重要方法。我院在多年研制生產電子束熔煉爐的基礎上,抓住這一難得的機遇,與寧夏發電集團有限責任公司一起,共同研制出用于多晶硅工業化生產的多槍大功率真空電子束熔煉。
該熔煉爐是目前國內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、熔煉系統節能降耗等多項關鍵技術上取得突破。評價專家認為,該項目在多項關鍵技術上有重大創新,技術難度大,設備結構合理,指標先進,電子槍聚焦性能好,效率高,工藝流程穩定,保證了產品品質,單爐產量500kg;多晶硅中磷雜質含量<0.1ppm,多晶硅電池光電轉換率達到16.2%。電子束熔煉爐應用于冶金法生產太陽能級多晶硅,填補國內空白,實現了工業化大生產,生產成本低,綜合技術經濟指標達到國際領先水平。
該項目符合國家對環保和節能減排的產業政策,有利于大規模生產,對推動我國光伏產業發展和提高國際競爭力有重要作用,市場前景廣闊。