我國開發出全球新一代全自動連續拉晶晶體生長爐

2021-01-08 中投顧問

  從11月2日第九屆中國(無錫)國際新能源大會暨展覽會獲悉,江蘇拜爾特光電設備有限公司經過2年的不懈努力,攻克了設計、工藝、自動控制、製造等方面一系列技術難題,成功開發出擁有自主智慧財產權的全球新一代全自動連續拉晶晶體生長爐,其機械性能和生產效率通過各項測試表明,優於目前國際拉晶晶體生長爐。這標誌著我國光伏材料生產裝備技術已進入國際先進行列,將有效提升單晶矽生產能力和參與國際市場的核心競爭力。

 

  江蘇拜爾特光電是專業從事晶體生長爐研發和製造的江蘇省高新技術企業。公司成立以來,注重企業技術和產品開發創新,不斷加大科研投入,引進國家千人計劃高端人才,開展產學研合作,形成強有力的科研開發團隊。早在2013年開始,瞄準國際先進裝備技術,組織科研人員集中攻關,研發成功國內最大投料量的單晶爐,產品經德國康斯坦茨國際太陽能研究中心測試確認,達到國際行業領先水平。

 

  據了解,多年來,由於我國光伏材料生產裝備的問題,致使多晶、PERC單晶等生產企業,普遍存在效率低、能耗大、生產成本高等問題,制約著我國太陽能光伏產業的發展。為此,2015年底,江蘇拜爾特光電在之前研發成功國內最大投料量的單晶爐基礎上,再次吹響技術創新「集結號」,組織14位各領域的專家進行項目論證,吸收國際先進的設計理念,形成整體合理設計方案,併集中攻克關鍵技術難題。2017年7月,終於研製成功全球新一代全自動連續拉晶晶體生長爐。僅此項目,已申報8項發明專利、11項實用新型專利。

 

  「我們自主研發的新一代全自動連續拉晶晶體生長爐,尤其在機械設計、熱場設計、自動化控制系統編程等,實現了全面創新。如,採用了能相互切換的雙提拉頭,減少了晶棒冷卻時對拉晶時間的影響;把投料、化料、分離雜質、拉晶有機結合,並同步進行,實現了連續拉晶的晶體生長方式;採用了能相互切換的雙真空泵裝置,能在不停爐的情況下清理結灰,滿足了長時間拉晶產生自揮發物的清理,以及設計了爐內自動清塵裝置,確保長時間拉晶爐產生的灰塵能及時清理,確保晶體正常生長。」江蘇拜爾特光電設備有限公司總經理袁玉平說。

  據介紹,近2個月來,江蘇拜爾特光電組織國內專家,對全自動拉晶晶體生長爐的機械設計、真空設計、除塵設計、連續投料設計、熱場設計、控溫設計、投料化料拉晶等,以及拉晶全流程自動控制進行全流程調試和測試表明,各項性能指標全部達到設計要求,整體技術達到國際領先水平。

  其中,產品品質方面,全自動連續拉晶晶體生長爐生產出來的矽棒頭尾電阻偏差能控制在20%以下,碳含量明顯降低。目前,市場上的晶體生長爐生產出來自矽棒頭尾電阻偏差在50%以上;

  效率和成本方面,全自動連續拉晶晶體生長爐每一個月可以生產單晶矽圓棒4500公斤左右,每公斤單晶矽的非矽成本在30元以下,電費為0.75元每度。目前,市場上的晶體生長爐每一個月可以生產單晶矽圓棒在2400公斤左右,每公斤單晶矽的非矽成本在60元左右,電費為0.75元每度;

  生產能耗方面,全自動連續拉晶晶體生長爐每公斤圓棒耗電在15度以下,而目前市場上的晶體生長爐在30度左右。假如按照目前全國太陽能單晶矽的產量為20萬噸來計算,每年可以節約用電30億度以上。

  除此,國內拉晶晶體生產企業,採用我國自主新一代全自動連續拉晶晶體生長爐,還有著原材料易取優勢。而國外先進的拉晶晶體生長爐,投料都是使用5毫米以上顆粒。這種原材料市場緊缺,不容易採購。而全自動連續拉晶晶體生長爐,所投的是50毫米左右的通用塊料,市場易購。江蘇拜爾特光電已形成年產800臺左右能力,全自動連續拉晶晶體生長爐實現量產後,將新增產值20億元。過國忠 姜樹明

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