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发布日期:2021年03月04日
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世界首个旋式铸造单晶炉研制成功 可降本约20%
时间:2021-01-13 17:28    来源:中国经济网    作者:网络    点击:次
        岁末年关,世界首个旋式铸造单晶炉在江西赛维集团研制成功。该旋式铸造单晶炉由中国科学院陈仙辉院士团队和光伏老牌企业赛维集团技术团队合作研制,由多晶硅铸锭炉改造而成,单炉硅锭重量可达1200公斤。经测算,相比传统直拉单晶硅, 旋式铸造单晶炉生产的“铸造单晶”生产成本要低20%,耗能也仅为前者的23%。业内人士认为,旋式铸造单晶炉的研制成功,表明我国光伏装备研制水平迈上了新的台阶。
  经过十多年的曲折而艰辛历程,中国已经发展成为世界最大的光伏制造国和最大的光伏发电国家。自2013年起,中国每年光伏发电新增装机容量连续位居全球第一。去年全国光伏发电量达2243亿度电,按燃煤发电每发一度电消耗标准煤约0.3公斤、排放0.7公斤二氧化碳计算,全年节约标准煤6729万吨,全年减排二氧化碳约15701万吨,为节能减排贡献巨大。
  多年来,光伏发电以多晶、单晶硅电池为主。近年来,单晶硅电池以较高的光电转换率,在市场上逐步赶超多晶硅电池。单晶硅电池市场份额从2016年不到20%发展到如今接近90%,但单晶硅电池尤其是传统直拉单晶的生产成本也较高。因此,大幅降低单晶硅成本是降低单晶硅电池乃至光伏发电成本的技术关键。
  据了解,铸造单晶硅技术结合直拉单晶硅和铸造多晶硅的优点,具有转换效率高、成本低的优点,同时光衰减低,是光伏晶体硅领域的重要发展方向,但存在低单晶比例和低出材率的国际性科技难题。为此,2019年,中国科学院陈仙辉院士针对铸造单晶硅疑难问题,在行业首次提出了旋式铸造生长方式。赛维集团国家光伏工程技术研究中心技术团队和陈仙辉院士团队通力合作,解决了旋式铸造过程中的各个技术难题,成功研制世界首个旋式铸造单晶炉。
  国家四青人才、国家光伏工程技术研究中心主任、赛维技术研究院院长邹贵付教授对科技日报记者表示,旋式铸造单晶炉单炉产量高,同时旋式铸造生长,熔体对流充分排杂好,温度场分布均匀生长应力小,实现了铸造单晶硅的高单晶比例、高出材率生长,全单晶出材率达56.8%,因此具有更优的性价比竞争优势。他说,去年我国单晶硅产量23.8万吨,如果全部换成旋式铸造单晶炉来生产,那么可以再减少38.3亿公斤碳排放。
  国家光伏工程技术研究中心副主任、赛维技术研究院副院长何亮告诉科技日报记者,自本世纪初以来,我国光伏行业及其铸锭炉设备发展迅猛,单炉产量从120公斤开始,到450公斤、660公斤,直至今天1200公斤,从依赖进口到自主设计和制造,到全面国产化,工艺从普通多晶硅到高效多晶硅并实现铸造单晶硅的铸造,直至首创的旋式铸造单晶炉,光伏装备技术和硅晶体生长技术得到颠覆性改变。同时,他表示,该旋式铸造单晶炉是由多晶硅铸锭炉改造而成,一旦全国多晶硅企业现有的五千多台多晶硅铸锭改造、升级为旋式铸造单晶炉,将盘活超过100多亿元的多晶企业铸锭炉设备,极具经济价值。
  在此间举行的庆典仪式上,陈仙辉院士表示,与赛维技术团队通力合作研制的旋式铸造单晶炉是中国科技创新的优秀表现,是颠覆传统铸造单晶技术的新王牌和铸造单晶产品崛起的新契机。
  据悉,赛维集团拥有国家级光伏工程技术研究中心、院士工作站、博士后工作站以及被誉为中国光伏“黄埔军校”的技术研究院等技术研发平台,长期致力于铸造单晶硅技术研发并处于行业领先水平,拥有19项铸造单晶核心专利技术,基于这些技术制造的“赛单晶产品166系列”、“210赛单晶硅片”先后获得国际光伏(SNEC)展会十大亮点吉瓦级金奖、太瓦级钻石奖。
    
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