無錫中彩:創新多晶硅技術提升競爭力

無錫中彩:創新多晶硅技術提升競爭力
中國電子報
無錫中彩科技有限公司是一家集生產、研發、銷售高純多晶硅產品為一體的新型民營高科技企業。公司目前生產多晶硅所采用的工藝為國際通用的改良西門子工藝技術,成本低、產量大、擴產方便。
對關鍵技術進行重點研發攻關
為提高公司高純多晶硅材料的生產效率、降低成本,公司在國內先進工藝的基礎上對各工序的關鍵技術進行了重點研發攻關,已掌握了以下關鍵技術:
1. 還原節能工藝技術,使還原爐能耗同比降低20%,國內領先。
a.節能型還原爐制備工藝技術,通過合理布置還原爐電極位置,使棒與棒的輻射相互利用,達到節能目的。
b.還原爐導熱油循環冷卻技術,導熱油將高溫硅棒表面向爐壁輻射的熱,經特殊途徑釋放,可100%回收還原過程的副產品熱能。
2.發明了硅芯表面環保潔凈技術,可實現氮氧化物的零排放。
傳統的硅芯表面潔凈技術的反應機理是硅溶于硝酸和氫氟酸的混合酸,即發生化學反應3Si+4HNO3+13HF→3H2SiF6 +4NO+8H2O,可除去表面的氧化物和金屬雜質,達到潔凈目的,但氮氧化物排放量大,環保處理投資較大,且完全是人工操作。
本技術利用Si與HCl的化學反應機理,反應產物可以完全吸收,實現了氮氧化物的零排放,達到了硅芯潔凈的目的。
3.超長硅芯設備制造技術,硅芯長度同比增加10%,國內領先。
4.SiCl4歧化設備制造技術及加熱器的制備技術。
5.綜合利用熱能轉化工藝技術。
根據熱能交換原理將還原爐導熱油換熱器設計成余熱鍋,產生的低壓蒸氣供分離提純設備,生產線能耗比采用通用技術降低7.8%。
6.干法回收全過程自動化控制技術(DCS)。
7.高效、低耗的SiHCl3合成技術及SiHCl3加壓連續精餾、提純技術。
a.在保證SiHCl3純度(>95%)的基礎上,采用國內先進的技術和先進的設備,合理布置工藝特點,可使原料氫耗、硅耗、氯耗國內同比降低42%、36%、18%。
b.實行加壓操作可使各塔加熱量增大,從而使調節閥開度最大,穩定全流量。
c.可降低冷凝設備負荷,當塔頂壓力選擇得當時,可用自來水冷卻,避免采用冷凍設備。
d.加壓操作可增加調節閥的使用壽命,為以后的大規模提純工藝生產提供依據。
應對危機提高產品質量和服務水平
公司目前有年產300噸多晶硅生產線1條、年產500噸多晶硅生產線1條(共計年產800噸多晶硅產品)。該兩條生產線運營狀況良好,預計今年年底能夠達產約600噸多晶硅產品。
公司2007年8月正式投產,2008年共計生產多晶硅213噸;2008年度實現營業收入3.95億元,利潤2.78億元,繳納稅金5452.52萬元。
2008年10月,全球爆發了大規模的金融危機,作為生產光伏產業源頭產品的多晶硅公司,中彩同樣受到了影響,國外對于光伏產品的訂單的下降,導致國內光伏產品的大量積壓,使中彩的多晶硅產品價格一路下滑,從2008年最高的400美元/公斤降到了70美元/公斤,大幅度的價格跳水,使得中彩公司的經營嚴重受挫。但他們并沒有放棄,而是在困境中找尋出路。對于當前的價格大戰,如何使得產品在眾多廠家中脫穎而出?唯一的辦法便是提高產品質量及服務水平。
中彩公司在一開始便遵循科技創新的理念,在公司創立不到半年的時間內籌建了無錫市工程技術研究中心,該中心是無錫市唯一一家硅材料工程研究中心,2009年度成功升級為省級多晶硅材料工程技術研究中心。
公司在建廠的初期便和下游廠家建立了良好的合作關系,為他們提供了品質優良的產品及優質的服務,在行業內樹立了良好的口碑,這也是公司安然渡過國際金融危機的原因之一。 降低成本和副產物排放
硅材料作為八大功能材料之一,是信息產業、支柱基礎產業和戰略性產業的先導,由此可以看出硅材料的發展前景十分樂觀。
但目前國內大多數生產廠家所采用的改良西門子工藝技術相對于國外生產廠家的技術來說還存在很大的差距,在技術方面所要考慮的還很多,例如如何降低生產電能,如何降低副產物排放等等。
中彩是在國內新興的多晶硅廠家中成立較早的一家公司,也是國內多晶硅產業聯盟的主要成員之一,在行業中的排名偏上游。
企業通過提高產品質量,提升產品服務水平來增強在行業中的競爭優勢。如產品質量達到行業SEMI和ASTM標準中的一級品標準,太陽能級多晶硅達到國家標準,產品電阻率較高,轉化效率高,電路級多晶硅晶體結構致密、無裂紋,產品表面無污染、斑點、氧化物和玉米狀瘤狀物。
未來3年,公司的研發重點是同哈爾濱工業大學化工學院共同研究開發“低成本、無污染多晶硅制備工藝技術”,目前該項目的實驗室小試階段已經成熟,正在積極準備進入生產線中試階段。