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各位院士，各位专家， 早上好 ！本次科技论坛的主题是 “金融危机下的太阳能产业”

各位院士，各位专家， 早上好 ！本次科技论坛的主题是 “金融危机下的太阳能产业”. 金融危机对太阳能产业的影响. 降价（板降6-8%，多晶$150-200/ kg）。 支持下降 减少生产，缩小规模，解雇。（有的企业能够頂住） 股票下跌. 2008年太阳能产业. 中国多晶硅产量4110吨(264%) 建成，在建和计划中的多晶硅厂达60多个，其中不少万吨级工厂。（中能产能已达13500吨） 2008 年 LDK 销售 818MW 产能1.46 GW 尚德产能达1 GW. 开展了新的多晶硅生产方 法的研究. 1.硅烷生产方 法的研究 2.由石英砂生产硅

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各位院士，各位专家， 早上好 ！本次科技论坛的主题是 “金融危机下的太阳能产业”

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Presentation Transcript

  1. 各位院士，各位专家， 早上好 ！本次科技论坛的主题是 “金融危机下的太阳能产业”

  2. 金融危机对太阳能产业的影响 • 降价（板降6-8%，多晶$150-200/kg）。 • 支持下降 • 减少生产，缩小规模，解雇。（有的企业能够頂住） • 股票下跌

  3. 2008年太阳能产业 • 中国多晶硅产量4110吨(264%) • 建成，在建和计划中的多晶硅厂达60多个，其中不少万吨级工厂。（中能产能已达13500吨） • 2008年LDK销售818MW 产能1.46GW • 尚德产能达1GW

  4. 开展了新的多晶硅生产方 法的研究 1.硅烷生产方 法的研究 2.由石英砂生产硅 3.真空冶金法 4.熔融硅与反应剂作用

  5. 到目前为止已有初步结果，但还处于实验阶段 • 每公斤成本二，三百元附近 • 实验室规模 • 刚开始制作太阳能电池

  6. 2009年生产继续上升但收入不高，利润合理 • 销售量达到2008年产能附近 • 收入为2008年收入上下波动 • 多晶硅的利润走向合理 • 改革工艺，降低成本是进一步发展的基础。

  7. 2009年新多晶硅生产线将继续 • Hemlock,MEMC,Wacker,REC有万吨左右的扩充计划。 • 中国各地正在努力兴建大型多晶硅生产线。 • 单晶硅和多晶硅（mc）生产线也在发展。

  8. 新硅厂的技术 • 以SiHCl3法为主 • 用混合源气体，将大大减少污染 • 能耗、物耗还待改进

  9. 2009年和2009以后 • 全球太阳能电池2004年起飞（30%） • 2008西班牙加入。 • 生产能力大于需求，但是，需求是变化的。 • 电池的发电成本至关重要。火电为0.4/度 风电为0.6/度。希望太阳能电池1.0/度

  10. 2009年 • 讨论了太阳能级多晶硅的国家标准 已形成了报批稿

  11. CZ grade CZ grade Solar grade

  12. 现行多晶硅生产 西门子技术: HEMLOCK ， Wacker ， Tokuyama ， MEMC Merano ， Mitsubishi ， MPSA, Sumitomo. 七家. 总产能 22700吨 占76.7% SiH4+Siemens reactor: ASiMl和SGS 二家. 产量 5200吨占17.57% SiH4+FB : MEMC Pasadena一家, 产量 1700吨 占5.7%

  13. 以SiH4为原料，在西门子反应器沉积 优点  SiH4 转化率可以很高  纯度高，付产物少 缺点  硅粉问题  设备造价高， SiH4成本高 功耗大于SiHCl3方法 使用者REC（ASiMI和SGS）

  14. SiH4法+Siemens反应器 SiHCl3 (精馏，歧化)→SiH2Cl2 (歧化) → SiHCl3 (歧化)→ SiH4 要多次循环 用Siemens反应器 优点 纯度高、可用于FZ  要处理的废物少 缺点  气相成核、粉尘损失达10-20%  沉积速度低  SiH4成本高  设备造价高  能耗高

  15.  SiH4流化床反应器-对光伏很有吸引力， NaAlH4+SiF4→SiH4+NaAlF4 优 点  一次转化率高 ~98%  电耗大大降低 30 - 40度/kg  连续  低设备投资 缺 点  粉尘  不易掌握工艺  晶核制备难 产业化  仅MEMC ，达到1700吨/年 占世界产量的5.7%

  16. 流床法 • 产品尺寸 • Si粉生成 • 器壁上沉淀 • 产品纯度

  17. 现成方法的扩大 • 西门子法增加设备。 HEMLOCK 和 Wacker 都采用此方案扩产 6000–7000吨 ， Tokuyama也考虑这方案 • SiH4流床法增加设备 MEMC Pasadena 打算将产量加一倍,2008年可以达到4000吨/年规模。 • SiH4原料和西门子反应器扩产。 ASiMl计划将产量扩大2600吨/年，预计2008年完成。

  18. 新方法(一) • SiH4法或SiHCl3 1.VLD方法-提高沉积速率 2. SiHCl3+FB Wacker:效率65%， 40kWh/kg 已有50吨/年 二台。2007年 500吨 3. SiH4用硅管的西门子炉JSSI， 产量10-100吨。07-08产量

  19. 新方法(二) 4. 用碳还原硅石结合物理化学提纯  碳黑与硅石粉在等离子体火焰中还原 收集粉状样品  液硅与(H2O+H2 ， H2+Ar等)反应， 或用等离子气体  定向凝固 5. 用SiCl4与金属还原剂反应 SiCl4+4Na 生成 Si+4NaCl 2000K下Si液化，NaCl气化而分离 SiCl4+2Zn 生成 Si+2ZnCl2

  20. 1. SiO + CO = SiO2 + C ≤1500 ℃ 2. SiO + C = SiC + CO 1500 - 1700 ℃ 3. SiC + SiO2 = Si + SiO + CO >1700 ℃ 4. 液Si <1700 ℃

  21. [3]式产生的液态硅流出电弧炉，冷却后就是冶金级硅产品。这方法得到[3]式产生的液态硅流出电弧炉，冷却后就是冶金级硅产品。这方法得到 冶金硅纯度可达99%，不能满足太阳能需求，但此法的能耗仅为12-14kWh/kg。 如能提高质量，当然人们是响往的。 SOLSILS方法是用炭黑和硅石粉为原料，在对离子火焰中进行还原反应， 得到的产品是SiC，然后在电弧炉中将SiC与SiO2反应，得到液体硅。

  22. 另一类方案是将反应气体如 H2O 和 H2或惰性气体与硅液反应，或用等离子 反应气体和液硅反应。还可以结合定向凝固，使杂质在尾部富集，而头部硅的纯度得到提高。 Elkem公司采用二步法[6]：第一步是成渣，除去某些杂质。第一步是浸取。生产硅的能耗仅为常规方法的20-25%。

  23. 6 电解法 电解时将SiO2在1000℃的氟化物中溶解，然后将SiO2电解

  24. 问题 • 选择电极材料，避免沾污 • 克服工艺困难：电导，枝蔓生长，符合纯度要求。 • 克服杂质盐类的夹杂 • 耗能与生产价格 • 扩大生产

  25. 谢 谢

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