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物理法制备太阳能级多晶硅通过成果鉴定

6月30日,河南省南阳市方城县南阳迅天宇硅品有限公司举行“方城物理法制备太阳能级多晶硅全流程工艺贯通暨规模化生产庆典”仪式,这标志着物理法制备太阳能级多晶硅已走通工艺环节,说明物理法完全能制备出性能同传统化学法制备的多晶硅相当的多晶硅材料,物理法制备多晶硅技术开始转向大规模生产。河南省副省长史济春、南阳市市长穆为民,以及方城县委书记梁天平、县长秦书君等省、市、县领导出席了庆典仪式。中科院上海技术物理研究所褚君浩院士,戴宁副所长,中科院上海分院科技处处长田申荣,以及上海太阳电池研究与发展中心梅伟芳副主任专程赴南阳参加了庆典。

6月14日,中科院上海分院组织专家通过了对中科院上海技术物理研究所、南阳迅天宇硅品有限公司、上海太阳能电池研究与发展中心的“物理法制备太阳能级多晶硅技术”的成果鉴定,并于6月18日在上海举行新闻发布会。发布会宣告物理法制备的多晶硅材料,其纯度已经达到6N水平,其中B< 0.3ppmw, P<0.5ppmw, C<5.0ppmw,总金属含量小于1.0ppmw,少子寿命大于3.0微秒,电阻率在0.5到3.0W×cm之间,制备的太阳电池效率平均达到16.1%。这项具有我国完全自主知识产权的多晶硅制备技术同传统的化学法-德国改良西门子法相比,主要优势在于:1)从硅矿石到电池片的能耗(用电量)约是化学法的1/3;2)生产线的投资约为化学法的1/2;3)基本不用水(用循环冷却水);4)没有类似化学法所带来的对环境的污染。

这项技术的主要发明人高文秀博士2003年从日本回国到厦门大学工作后即开始在国内从事物理法制备多晶硅的研究工作。2005年中科院上海技术物理研究所褚君浩课题组引进高文秀博士,成为研究员、博士生导师。基于物理法制备多晶硅技术,2005年上海技术物理所同方城县签署了全面进行院地合作的协议,年底在中科院和上海技术物理所的支撑和参与投资下,成立了河南迅天宇科技有限公司。2008年风险投资介入,公司经改制重组,成立了南阳迅天宇硅品有限公司。高文秀博士在太阳能硅材料高技术产业中,以全身心的努力投入到物理法制备多晶硅的研究工作中。这项新能源研发工作,得到中科院知识创新工程、地方政府及国家发改委项目的大力支持,还得到日本三菱公司的资助和捐赠。近五年来,高文秀本人和团队艰苦努力锐意创新,克服种种技术上和条件上的困难,实现了方城物理法制备太阳能级多晶硅全流程工艺贯通,为大规模生产低成本高品质太阳能等级多晶硅奠定了基础。这次庆典活动引起了政府、产业界、大学和研究所的高度重视,政府和社会各界都在规划下一步投资大规模生产。

上海技术物理所在2005年开始规划太阳能电池研究,2006年在褚君浩院士带领下开展太阳能电池研究,一方面促进方城物理法提纯多晶硅技术研发,另一方面于2008年和中科院上海分院、上海张江集团联合成立上海太阳能电池研发中心,2009年成为中科院太阳能行动计划所成立的中科院太阳电池研究中心的主要载体,对太阳能电池发展若干主要关键技术方向开展研发。物理法提纯多晶硅技术是太阳能电池研发中心的一个重要研发方向。这个方向得到中科院“知识创新工程”和太阳能行动计划的支持。通过对国内外物理法太阳能等级多晶硅提纯技术的认真分析、比较和判断,组织力量对提纯核心技术进行攻关,形成了多项创新技术方案和工艺规范。方城物理法研制太阳能级多晶硅所取得的突破性进展,证明了物理法提纯太阳能等级多晶硅的可行性。但就技术本身而言还有进一步完善的空间,技术进步的步伐永无止境,还有许多技术问题需要完善和改进。目前上海技术物理所和太阳能电池研发中心正在深入进一步探索物理法研制太阳能级多晶硅技术,希望为方城物理法和国内物理法制备太阳能技术提供参考,进一步促进低成本高品质太阳能等级多晶硅技术的发展,为我国太阳能光伏技术和产业作出贡献。

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