《世界首个旋式铸造单晶炉研制成功,将大幅降低光伏发电成本》

  • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
  • 编译者: husisi
  • 发布时间:2020-12-25
  • 世界首个旋式铸造单晶炉在赛维研制成功。该旋式铸造单晶炉由陈仙辉院士团队和赛维技术团队合作研制,由多晶硅铸锭炉改造而成,单炉硅锭重量可达1200kg。
    经测算,相比传统直拉单晶工艺,旋式铸造单晶炉制造的单晶成本大幅降低20%;同时,可以改造、升级多晶硅企业现有的多晶硅铸锭炉,盘活多晶硅铸锭设备资产,具有巨大的经济效益。
    12月22日上午,世界首个旋式铸造单晶炉研制成功庆典仪式在赛维举行。中国科学院院士陈仙辉在讲话中,对他提出的旋式铸造的设计框架和生长硅晶体的理论得到落实感到欣慰。他表示,与赛维技术团队通力合作研制的旋式铸造单晶炉将会是中国科技创新的最佳表现,将会是颠覆传统铸造单晶技术的新王牌,将会是铸造单晶产品崛起的新契机。
    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,介绍了旋式铸造单晶炉的研制历程和优异功能。据介绍,赛维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。
    旋式铸造单晶炉单炉硅锭重量可达1200kg,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,成本低。通过测算,相比直拉单晶硅成本低20%。
    赛维集团董事长、海源复材董事长甘胜泉对陈院士团队和赛维技术团队取得的成就表示祝贺。他表示,旋式铸造单晶炉的研制成功,将极大增强赛维集团的核心竞争力,给客户提供性价比最佳的光伏产品,极大的降低光伏成本,助力中国光伏高质量发展、平价上网,为推动光伏产业高质量发展,为中国2060年前实现碳中和,为地球村天更蓝、水更清、草更绿,贡献出赛维集团的方案、智慧和力量。
    业内专家分析认为,旋式铸造单晶炉一改直拉单晶传统工艺,是一项单晶制造行业颠覆性技术革新。铸造单晶技术比传统直拉单晶更适合HIT高效电池,且成本大幅降低。一经推广开来,也将极大降低单晶制造乃至光伏发电成本,对光伏高质量发展和光伏发电的普及应用都具有里程碑式的推动意义。
    同时,基于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。

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    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2021-01-14
    • 2020年12月22日上午,世界首个旋式铸造单晶炉研制成功庆典仪式在赛维举行。中国科学院院士陈仙辉在讲话中,对他提出的旋式铸造的设计框架和生长硅晶体的理论得到落实感到欣慰。他表示,与赛维技术团队通力合作研制的旋式铸造单晶炉将会是中国科技创新的最佳表现,将会是颠覆传统铸造单晶技术的新王牌,将会是铸造单晶产品崛起的新契机。 一、旋式铸造单晶炉技术 赛维技术团队是由赛维前任CTO万跃鹏博士倾力打造的一只技术过硬、能打硬仗的研发团队,之前的高效多晶硅片技术就是由这支研发团队发明的。时隔八年之久,赛维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。 旋式铸造单晶炉单炉硅锭重量可达1200kg,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,成本低。 基于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。 二、铸造单晶硅片相关参数 通过测算,相比直拉单晶硅长晶成本低20%。目前单晶出材率可以达到56.8%,制作166mm尺寸铸造单晶硅片成本相比直拉单晶硅成本低20%以上,实现组件每瓦成本低5分以上,相应电站LCOE降低3.3%。通过工艺进一步优化提升,下一阶段硅片成本有望很快再降低至1.5元/片以内。 业内专家分析认为,旋式铸造单晶炉一改直拉单晶传统工艺,是一项单晶制造行业颠覆性技术革新。铸造单晶技术比传统直拉单晶更适合HIT高效电池,且成本大幅降低。一旦推广开来,将极大降低单晶制造乃至光伏发电成本,对光伏高质量发展和光伏发电的普及应用都具有里程碑式的推动意义。 记者注意到,12月17日晚,A股上市公司福建海源复合材料科技股份有限公司发布公告称,拟在高邮经济开发区投资105亿元,建设10GW高效光伏电池和10GW高效组件生产项目。海源复材实际控制人甘胜泉,也是光伏老牌企业赛维集团的董事长,甘先生向光伏新闻透漏,赛维集团拥有国家光伏工程技术研究中心,该中心拥有由3名院士和10名教授组成的专家技术委员会,具有雄厚的光伏技术研发实力和储备,这或是海源复材巨资投入光伏的“底气”。甘胜泉先生预计旋式铸造单晶技术将在2021年6月之前在赛维量产。 由此,业内人士分析认为,旋式铸造单晶炉的研制成功和推广运用,也将全面盘活赛维集团多晶硅铸锭设备,极大增强赛维集团和海源复材在光伏领域的核心竞争力。
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    • 编译者:guokm
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    • 提高效率和降低成本一直是光伏行业的努力方向。近年来,从硅片、电池到组件等环节一系列的技术革新,持续提升光伏发电的转换效率,并降低了度电成本。在此背景下,改进和优化单晶拉棒、多晶与类单晶铸锭等硅晶体生长技术,生产更高品质和更低成本的硅棒和硅锭,对光伏行业提升竞争力、早日实现发电侧平价上网就显得尤为重要。 记者从业内了解到,单晶拉棒技术正在从多次装料拉晶(RCz)向连续拉晶(CCz)过渡。由于CCz需要高品质颗粒状多晶硅原料,CCz的推广将对中国光伏级多晶硅生产格局产生深远影响。CCz还需要寿命达到500小时的石英坩埚,高品质石英坩埚的国产化也是重要课题。 据业内人士介绍,CCz可有效降低单晶拉棒的时间、坩埚成本和能耗,并且CCz产出晶棒电阻率更加均匀、分布更窄,品质更高。此外,单晶拉棒生产的自动化与智能化有利于提高产能,并优化晶体生长过程的一致性。 此前,多家龙头企业已纷纷布局。2018年4月,保利协鑫公告将在云南曲靖建设20GW CCz单晶产能。2018年8月,隆基股份宣布与爱旭太阳能签署CCz高效单晶合作协议。 与此同时,多晶铸锭工艺正在从G6铸锭炉向G7甚至G8技术升级,在大幅增加生产能力的同时,需要持续优化热区、辅助材料、铸造工艺和设备。通过先进成核技术和高纯度坩埚,可提升转换效率,并优化电阻率分布。通过降低位错密度、氧含量和更窄的电阻率,也可以提升电池效率。其中,铸锭环节掺镓可有效解决多晶PERC电池的光衰问题。 铸锭类单晶兼具少子寿命高、位错密度低和低成本等优势,是硅晶体制造的重要发展方向,保利协鑫已于2018年开始接受铸锭单晶硅片的订单。此外,直接硅片技术具有更低的硅耗和能耗,2018年用直接硅片生产的高效电池平均效率已达20.5%,也引起光伏行业的普遍关注。N型单晶电池具有少子寿命高、对金属杂质容忍度高、光衰小等优势,N型单晶生产技术也值得重视。 为探讨光伏行业与单多晶硅片市场趋势,研判单晶、多晶、铸锭类单晶与直接法硅片工艺优化与发展前景,展望连续拉晶(CCz)技术的优势与应用,2018光伏单晶拉棒、多晶与类单晶铸锭技术论坛将于10月16日在浙江杭州召开。来自保利协鑫、隆基股份、GTAT Corporation、荣德新能源、精功科技、晶盛机电、江苏大学、神汇硅材料、彭博新能源财经、三钱资本等单位专家将参会并作报告。