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扬州荣德攻克“铸造单晶”世界级难题

江苏工人报数字报 2019-06-03 09:05

5月22日,扬州荣德新能源科技有限公司与浙江大学硅材料研究所共同宣布,经过他们历时近8年的联合攻关,终于攻克了“铸造单晶”这一困扰整个光伏行业多年的世界性技术难题。

扬州荣德新能源科技有限公司是全球最大的单体多晶硅片生产企业,目前已经发展为集铸造、开方、切片、清洗包装于一体的全产业链。然而,多晶硅片光电转换率只有20%,直拉单晶硅片光电转换率则超过21%,但直拉单晶硅片也有不足之处,就是单位生产能耗高、成本高导致市场价格高。单单生产用电量一项,直拉单晶硅片就高出铸造单晶硅片50%。

为了攻克铸造单晶硅片这一光电转换率高、生产能耗低的世界级难题,早在2011年,扬州荣德的科技人员就展开了刻苦攻关,把直拉单硅晶片和铸造多晶硅片两种技术的优点结合起来,既保持低成本、低能耗,又实现高质量、高效率。同时,国内外重点光伏企业都在努力攻克“铸造单晶”技术难题。

技术研发是一个持续、积淀的过程。2011年,扬州荣德研发出了一款铸造单晶硅片,但因技术不成熟,未能被市场接受。虽然此后扬州荣德一直没有放弃“铸造单晶”技术的研发,但遇到了技术“天花板”,一直难以突破。2018年底,扬州荣德决定与浙大硅材料国家重点实验室合作组建硅材料研究&产业化实验室,努力攻克这一难题。

浙大硅材料国家重点实验室主任杨德仁是这一项目的主要牵头人,身为中国科学院院士的杨德仁教授,在指导研发铸造单晶时,引入晶界工程理论,利用籽晶通过铸造的方法生长出单晶硅,晶粒与晶粒之间有一个接触界面叫做“晶界”,在铸锭过程中通过“人造晶界”控制位错,使得铸造单晶硅片不仅位错低,而且光的反射率低,从而达到提高光电转换率的效果。

实验中,作为我国著名的半导体材料学家,杨德仁教授对扬州荣德在研的“铸造单晶”技术进行了分析、检测,对硅片的位错、光衰和转换率“把脉问诊”,并给出了解决问题的方案。在他的指导下,硅材料研究&产业化实验室通过无数次试验,今年4月份终于在“铸造单晶”技术领域取得重大突破。

通过与大专院校、科研院所合作,扬州荣德在企业科技创新上取得了突破。从此,他们把掌握核心技术视为企业的“命根子”,作为企业提升生产力、竞争力的根本所在。目前,扬州荣德已建有江苏省工程技术研究中心、江苏省企业技术中心,力争今年创成省级实验室、2020年创成国家级实验室。

 记者 王槐艾


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