成功,在路上--宁夏发电集团研发多晶硅

成功,在路上--宁夏发电集团研发多晶硅

  • 2009年05月18日 16:35
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  • 关键字:宁夏 多晶硅
[导读]
 
多晶硅是硅产业链中重要的中间产品,是制造太阳能电池的主要原料。长期以来,多晶硅价格一直居高不下,2008年,多晶硅330万元/吨,单晶硅360万元/吨,所以在太阳能产业界有“得硅者得天下”的说法。
 
    我国的硅矿产储量虽然丰富,但多晶硅生产技术却相对落后,主要依靠“西门子方法”生产,其完整技术一直被美国、日本、德国等少数国家所垄断,我国多晶硅产业一直处于“两头在外”的尴尬境地,95%的原材料需要进口,生产出来的产品98%出口到国外,中国只是一个世界多晶硅的大型加工厂。
 
    掌握了硅产业开发技术,就等于掌握了新能源的前进方向。为了寻找多晶硅的制造方法,40多年来,我国科研工作者前赴后继。2007年初,宁夏发电集团结合宁夏资源实际,提出了一个大胆的思路:自主研发多晶硅,同时启动太阳能电站规划,生产太阳能电池为宁夏服务,改变多晶硅产业长期“两头在外”的发展格局。敢想就要敢干。以宁夏发电集团副总经理盛之林为组长的9名专业技术人员组成了多晶硅研发项目小组,拉开了宁夏多晶硅研发的序幕。
 
    一开始,科研是在“偷偷”进行。项目组租用了一户农民的土炼油作坊作为实验室,仅有的设备是用一台手动压面机改制成的破碎机。研发的20个月里,9个人每天工作15个小时以上,假期休息的时间加起来不到5天。参与研发的设备车间职工徐天荣说:“前期的实验都是‘摸着石头过河’,实验方法是独创的,工、器具都是我们发挥特长、想方设法自制的。虽然是小作坊式的研究,但它验证了我们的工作思路,为以后制造大型设备积累了经验。”
 
    科技之路从没有捷径可走。
 
    在没有任何排烟通风的小实验室里,项目组共进行了36项10026次实验。2008年春节期间,宁夏发电集团董事长刘应宽在北京的图书馆一呆就是7天,手机里存满了和多晶硅有关的数据、资料和图片。每当大家感到迷茫时,他总是勉励大家:“所有的困难都是一个过程,坚持到底才能成功。”研发遇到瓶颈时,他鼓励在场的人员:“所有的技术就是一层纸,就看你用什么方法捅破它。”
 
    项目组成员边试验研究,边进行生产,相继突破了除碳、除氧、除硼、除磷和除金属杂质等一个个技术难题,使高纯硅产品工艺质量逐步稳定。
 
    2008年3月,全国“两会”期间,刘应宽带着实验室生产出来的初级产品“晶体棒”来到北京,自治区党委书记陈建国一看特别高兴。此后,陈建国多次批示,为多晶硅的研发和太阳能光伏产业的奠基加油鼓劲。
 
    随后,一系列研究数字令人惊喜,晶体提拉熔炼实验实现了高纯硅到多晶硅的飞跃,纯度达到了99.9998%的水平,各项主要指标达到了太阳能级多晶硅的标准。8月份生产的第四批单晶硅太阳能电池转换率平均为15%,最高达到17.69%,达到了采用国内西门子法生产的硅材料制作的太阳能电池品质。
 
    刘应宽兴奋地说:“我们用冶金方法提炼多晶硅成本低、易普及、污染少,它是环保型生产光伏材料的一个重要方法,使成本大大降低,为一度电与火电价格相当提供了一种可能。”
 
    目前国内通用的西门子冶炼法每提炼1000吨多晶硅,需耗资14亿元,而冶金物理法只需4亿元。中国人在研发多晶硅的路途上探索了40多年,终于在宁夏宣告成功。
 
    2008年上海第五届中国多晶硅材料论坛上,宁夏发电集团作的《宁夏冶金多晶硅的产业实践报告》“技惊四座”,获得中国工程院院士的肯定。宁夏的研究成果震撼了冶金物理界,他们的技术和理念得到了有关专家的认可,但仍有很多人不解:一大批专业搞科研的人多少年都没有成功,几个不懂多晶硅的人是怎么搞的?
 
    刘应宽说:“成功是个很大的概念。降低成本是成功,达到世界先进水平是成功,达到人们期望值也是成功。我们的成功,一直在路上。和国外成熟的先进技术相比,我们的技术还只是一个少年,但是它会成长。”
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