准单晶硅铸锭技术问世有望击破光伏业高成本坚冰

2011-3-30 10:30| 发布者: PVNews| 查看: 793| 评论: 0|来自: 中国工业报

摘要: 福岛的滚滚浓烟，无疑给中国核工业发展前景蒙上一层阴影。全力以赴突破光伏产业技术瓶颈，推进新能源发展，已为世人所期待。3月19日，河北晶龙集团旗下的东海晶澳太阳能科技有限公司自主研发的超大晶粒准单晶硅铸锭技 ...

福岛的滚滚浓烟，无疑给中国核工业发展前景蒙上一层阴影。全力以赴突破光伏产业技术瓶颈，推进新能源发展，已为世人所期待。3月19日，河北晶龙集团旗下的东海晶澳太阳能科技有限公司自主研发的超大晶粒准单晶硅铸锭技术项目通过业界权威专家鉴定。这一“世界上最先进光伏产品问世”的消息引起业界不小的震动。业界普遍认为，这是国内外光伏产业具有“革命性”的创新技术，将为该产业发展注入新的动力。

首创准单晶硅铸锭技术

由厦门大学、清华大学等专家组成的鉴定组，对超大晶粒准单晶硅铸锭技术研究成果的评价高度一致。鉴定结果显示：该项目在工艺技术和装备方面均有重大突破和独创性，具有单晶硅高转换效率和铸锭多晶硅低衰减率的双重优势，达到国际领先水平。

“其实是用低投入得到高品质的产品。”作为该项目研发的领军人、东海晶澳太阳能科技有限公司总经理黄新明教授的一句妙用比喻，深入浅出地说明该技术具有极强的成本竞争优势。据他计算“用成本为60元的铸锭方法，经过改革工艺技术，可生产出成本为160元的直拉单晶产品”。

综合专家观点，该成果的创新点在于“结合传统直拉单晶硅和多晶硅铸锭技术的特点，采用易操作、低成本的多晶硅铸锭技术，生产出转换效率高的准单晶硅，产出低成本、高效率的晶体硅电池。”

晶澳太阳能有限公司CEO方朋将该技术形象地比作汽车工业的“发动机”，他表示，“目前国内外在该领域还没有竞争者。”

据了解，晶体硅由于其资源丰富等特点是一种理想的太阳能电池材料，其性能稳定、技术成熟等优势，将在未来较长一段时间占据市场优势。目前用于太阳能电池的晶体硅主要是直拉单晶硅及铸锭多晶硅。

黄新明多年进行晶体生长及相关材料研究和试验，他列举一组数据，论其单晶硅电池与多晶硅电池在性能、成本上各有千秋：实验室单晶硅电池的转换效率达25%，大规模生产已达18%；与单晶硅相比，多晶硅电池效率略低，实验室水平约为20%，大规模生产约在16.5%。多晶硅电池与单晶硅电池相比，性能有1%~2%的差距，而在成本上具有明显优势。

先人一步抢占先机

没有先人一步的思考，就不可能掌握市场先机。太阳能电池光电转换效率一个百分点的提高，将意味着企业市场竞争力大幅提升。更为重要的是，有望扭转困扰我国光伏行业成本居高不下的窘境。

众所周知，国产太阳能光伏电池的成本一直很高。光伏发电的成本是一般发电成本的数倍，也因此造成无法广泛普及，降低成本已是当务之急。

“将多晶硅成本优势移植到单晶硅的高性能上，推出兼具两者优势的全新晶体硅电池产品。”这一前瞻性设想项目是全球光伏界的技术空白。从2009年底完成项目筹备，这项首创技术就成为黄新明教授率领研发团队攀登的科技新高峰。

毕业于日本东京大学并获得博士学位的黄新明，2008年加入晶龙集团的研发团队，继获得日本科技厅注目发明奖和日本晶体生长学会奖后，主持建设单晶铸锭中试项目。经过艰辛技术攻关，2011年1月14日量产一号锭顺利下线。批量实验结果表明：平均转换效率较多晶硅提高1%，最高效率达18.2%以上。

遵循光伏行业一般规律，推出一项新技术需要5~6年，而准单晶硅铸锭技术的研制只用了一年有余。黄新明教授认为，这是具备多项因素使然。

首先，“自主创新，自我超越”的晶龙精神助推其在光伏行业占据优势。东海晶澳太阳能科技有限公司系晶澳太阳能有限公司设立的独资公司，自成立之初就将科技创新、勇攀高峰作为企业发展的重中之重；其次，拥有一流的技术研发团队。广招国内知名专家学者，坚持产学研相结合。“没有顶尖技术，就不可能跃升到产业高端。”晶龙集团董事长靳保芳的要求在其研发工作中已经融会贯通。第三，深入进行可行性研究。黄新明教授一直密切关注世界太阳能产业的技术变化，早在2004年就瞄准这一项目先后在国内外考察调研，进行大量技术储备。第四，雄厚的资金支撑。大量资金投入为其研究试验和设备改造提供了必要条件。

推进国内光伏广泛应用

“太阳能被称为永不枯竭的新能源，在核电安全频遭质疑的同时，以‘开发太阳能、造福全人类’为宗旨的晶龙集团及整个光伏行业将迎来新机遇。”据方朋分析，自欧美及日本等国家率先利用太阳能发电后，光伏产业已成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的产业。中国是太阳能资源丰富的国家之一，但还不是应用大国，发展潜力很大。目前原材料、市场“两头在外”成为我国光伏产业发展的致命缺陷。他坦诚，“准单晶硅铸锭技术的研发成功，将迈出光伏发电平价上网的关键一步，对推进我国太阳能的广泛应用具有积极意义。”

据靳保芳介绍，深入挖掘太阳能潜能正是晶龙集团的不懈追求。该公司研发的掺镓硅单晶技术不仅在国内取得专利证书，在美国、欧洲也获得专利审批，率先实现了单晶硅电池转换效率的稳定性、无衰减；“赛秀”计划使太阳能电池量产光电转换效率提高到18.9%，居世界一流水平。

展望未来发展，方朋充满信心。据透露，晶澳公司坚持做到生产一代、研发一代、储备一代，并已绘就了清晰的技术路线图：

推进超大晶粒准单晶硅铸锭技术实现产业化，该项目正在建成的65MW中试项目中稳定运行，进而实现大规模稳定量产，将以“晶枫”为名向市场大力推广；集中技术优势专心建设全球最好的光伏核心技术的“发动机制造厂”，不断向市场推出具有晶澳特色、综合性能良好的晶体硅太阳能电池；带动相关设备产业迅速更新及太阳能电池行业内的配套技术等系列变革，形成良性循环的光伏产业链条，大力推进我国光伏产业健康快速发展。(段同刚宋文华文)