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我国多晶硅行业技术装备水平亟需提高

发布时间:2021-10-28    来源:尊龙官方下载15085

本文摘要:中国化工机械网讯:我国对高纯硅材料的研究始自1958年,1964年开始工业化,1965年生产出有我国第一炉多晶硅,炉产量严重不足10千克。

中国化工机械网讯:我国对高纯硅材料的研究始自1958年,1964年开始工业化,1965年生产出有我国第一炉多晶硅,炉产量严重不足10千克。在其后的40多年里,我国多晶硅经历了“初创—低水平反复—关停并转—全面衰退”的艰苦历程。直到2005年前,我国多晶硅的年产量仍严重不足百吨,与发达国家多晶硅生产的水平差距极大。然而自2005~2008年的3年里,不受市场导向影响,我国陆续创建起了10余家千吨级以上的多晶硅企业。

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也是在*近几年来,我国多晶硅技术装备获得了较小的突破,但多晶硅关键生产技术装备长期以来依然掌控在美、日、德等国家的代表性企业手中,技术封锁和市场独占状况没彻底转变,我国多晶硅行业技术装备水平仍亟需提高。  内蒙古神州硅业公司副总理刘淑萍向记者讲解说道,与多晶硅材料研究一样,国内多晶硅技术装备的发展也跟上于20世纪60年代,代表厂所为峨眉半导体材料研究所、洛阳中硅半导体材料研究所,但是仍然没能规模生产。直到2001年峨眉半导体材料研究所发动重新组建的四川新光硅业科技有限责任公司(以下全称“新光硅业”)1000吨级多晶硅国家样板工程于2007年2月月投产,我国多晶硅规模分解套技术装备才月构成。近两年来,在可观的市场需求鼓舞下,国内不少多晶硅企业早已开始尝试将自行研发与吸取转化成国外技术相结合,筹划发展低成本的多晶硅规模生产技术装备,尤其是冶金法、硅烷法等。

同时,多晶硅铸锭炉、坩埚、还原炉、氢化炉及涉及的电器设施等一些关键设施材料及装备也渐渐国产化,从而为多晶硅以及下游的太阳能电池生产成本的上升获取了有可能。  刘淑萍指出,近年来我国多晶硅行业技术装备获得的变革主要有以下几个方面:  其一是改进西门子法多晶硅工艺设备构建了自主设计生产。目前,我国自主设计生产的SiHCl3制备炉单台设备年产量约5000吨;可自主设计生产高效大型SiHCl3精馏塔;自主设计生产工作压力0.6MPa12对篮、24对篮还原炉及其适当的电气系统;自主设计生产24对加热器的SiC14热氢化炉,并已构建在生产中的应用于;此外,我国独立自主研发的SiHCl3氢还原成尾气变压导电重复使用系统也已在生产中试用。  其二是工艺装置除使用高效精馏塔精馏制备外,引入了滑氮除硼技术设备,制备工艺仍然是全然的精馏工艺。

过去在制备工艺中着重于除硼化物、磷化物和金属化合物,而今还对除碳化物(如二甲基氯硅烷)广泛使用了冷却精馏工艺,以提高产量和节约能耗。还原成沉积之硅篮直径每小时增长量由过去的0.35~0.5毫米减少到现在的1~2毫米。12对篮还原炉炉产量约2000千克/炉,个别炉次甚至约3400千克/炉,24对篮还原炉炉产量个别炉次多达4000千克/炉,使我国西门子法装置系统综合电耗大大上升,2005年平均电耗300~400千瓦时/千克硅,减少到目前200千瓦时/千克硅,部分骨干企业能耗指标已相似国际*160~180千瓦时/千克硅。

目前还原成电耗已减少到60千瓦时/千克硅。  其三是对引入的SIC14热氢化技术和设备不作了更进一步的改建,调整了工艺参数和改良设备。目前,热氢化单台炉SiC14的处置能力为750千克/小时,SiCl4的一次转化率≥20%,电耗指标55.23千瓦时/千克硅,系统倒数平稳运营。

在低温氢化方面,单台氢化炉的SiC14处置能力多达5000千瓦时/千克,SiC14的一次转化率≥20%,电耗指标≤10千瓦时/千克硅,系统倒数平稳运营。同时,国内几家大的多晶硅厂广泛使用了还原成尾气干法重复使用系统。SiC14、HCl的回收率在95%以上,有的企业还将改进西门子法多晶硅生产中的副产物不作原料生产白炭黑,较低沸物SiHCl3则用来生产有机硅单体。  然而,记者了解到,在我国现有的40多家主要的多晶硅生产企业中,大部分技术装备以引入俄罗斯、德国、美国、日本等国的改进西门子法居多。

内蒙古鄂尔多斯硅业公司总经理王鹏向记者认为,我国目前还缺少自律的先进设备工艺技术和生产装备,生产多晶硅片用的铸锭炉、线钩等关键设备和关键设施件仍主要倚赖进口。因此,发展我国自律知识产权的新型多晶硅制取技术装备,减缓硅片加工涉及工艺技术和生产设备的研究研发,超越国外制约,有效地减少光伏系统设备和发电成本,强化中国多晶硅产业在世界市场上的话语权已是迫在眉睫。


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