一、实验室建设的意义二、研究方向设置三、前期研究基础及在行业中.ppt

* 一、实验室建设的意义 二、研究方向设置 三、前期研究基础及在行业中的地位 五、建设目标与计划 六、运行机制 四、实验室人员情况 一、实验室建设的意义 我国太阳能“北硅南池周矿普电”的格局依托； 低成本、无污染的冶金法制造技术的发展需求； 对青岛蓝色硅谷建设的支撑与辐射作用； 太阳能光伏产业对多晶硅原材料需求的带动； 一、实验室建设的意义 我国太阳能“北硅南池周矿普电”的格局依托； 无锡尚德 晶澳太阳能 赛维LDK 宁波太阳能 宁夏发电集团 我国光伏产业状况分布示意图 太阳能电池代表性企业及分布 多晶硅材料代表性企业及分布 硅矿石代表性分布 光伏电站代表性分布 在工业硅储备丰富、电力充足、土地充裕等因素影响下，我国北方将成为多晶硅原料的集中区。 北硅（料）南（电）池周（边）矿普（及）电的光伏产业格局雏形已经形成。 在青岛建立冶金法材料实验室，将会有效辐射北方地区成为我国硅材料的研发中心。 一、实验室建设的意义 太阳能光伏产业对多晶硅原材料需求的带动； 欧盟委员会联合研究中心对未来能源预测 近40年太阳能电池价格及生产情况 0.67美元/W 50美元/W 能源结构拐点 太阳能光伏产业迅猛发展： 常规能源的供给不足及太阳能光伏发电成本降低为光伏发展提供巨大空间； 多晶硅需求量不足，2011年16万吨，缺口50%，2015年24万吨。 现有化学方法受投资、环保等方面限制无法独立支撑对多晶硅材料的需求。 一、实验室建设的意义 低成本、无污染的冶金法制造技术的发展需求； 冶金法是解决太阳能级多晶硅需求的有效方法： 提纯程度与太阳能级多晶硅吻合； 成本低、能耗小、污染轻的技术特点； 与工业硅、铸锭相贯通，实现大冶金； 已经被国家列入《 新材料产业“十二五”重点产品目录》。 冶金法的工艺流程 工业硅 高纯多晶硅 多晶硅铸锭 冶金技术 冶金技术 化学法 冶金法 凝固 蒸馏 熔化 凝固 液态 传输 液态 传输 冶金法的技术优势 冶金法正处发展阶段，有很多科研、产业的提升空间，因此急需专业的科研机构牵头实施。 我国在“十二五”期间明确指出建立硅材料领域的国家重点实验室。 一、实验室建设的意义 对青岛蓝色硅谷建设的支撑与映衬作用； 建立冶金法太阳能级多晶硅材料重点实验室将激发太阳能源的科研和利用，起到将太阳能与海洋的纽带作用，支撑蓝色硅谷建设。 冶金法提纯领域我国已经走在世界的前列，建立该领域的专业实验室可以凝聚智慧、促进科技、激发创新，为蓝色硅谷实现交叉融合的平台，提供智力支撑。 加速推动青岛市成为以光伏行业及其应用为主要特色的高科技研发及高技术产业集聚区，并将有力推动青岛蓝色硅谷建设步伐，促进新能源的可持续发展。 二、研究方向设置 炉外精炼 定向凝固 电子束熔炼 造渣设备 定向凝固设备 青岛市冶金法太阳能级多晶硅材料重点实验室 冶金法太阳能级多晶硅研究中心 国家级硅材料测试平台 冶金法全套装备制造平台 冶金法技术知识产权系统平台 冶金法工业转型升级平台 材料提纯研究 热场材料研究 模拟计算研究 冶金法技术保障 冶金法技术动力 检测 装备 产业 知识产权 围绕“一个中心、四个平台”进行建设。 二、研究方向设置 一、冶金法太阳能级多晶硅研究中心 围绕冶金法技术展开材料提纯研究、热场材料研究以及模拟计算研究等工作。 1、冶金法材料提纯研究 工业硅 渣洗 电子束熔炼 定向凝固 去除铁、铝、钙、硼 去除易挥发磷、铝等 去除金属杂质 二、研究方向设置 2、热场材料研究 热场是冶金法技术中的关键，是通过热场材料来实现的，热场材料主要包括石墨、碳毡、碳碳复合材料等，我国在热场材料的研究上处于起步阶段，具有很大的研究价值。 具体研究以下方向： 三高石墨的制备技术及热场分布； 隔热材料的导热研究 碳碳复合材料制备及绝热性的影响； 二、研究方向设置 3、模拟计算研究 冶金法主要涉及到杂质在熔体内的分布、运动等行为，其中包括分凝行为、蒸发行为、扩散迁移行为等，其所涉及的层面为微观层面，通过宏观实验和测试无法准确获得，因此需要结合模拟计算的研究。 具体研究以下方向： 电子束中杂质磷的扩散迁移机制； 定向凝固热场形式及杂质运动机理； 熔体及凝固过程中杂质的迁移； 定向凝固热场 电子束杂质运动示意 主要研究内容 二、研究方向设置 攻克炉外精炼、湿法除杂、定向凝固、电子束熔炼 中的核心技术，不断优化核心设备，研制出符合产业要求的产品(《新材料产业“十二五”重点产品名录》: P0.35ppmw，B0.15ppmw，纯度6N； 在成功制备材料的基础上，优化工艺参数，提高设备效率，优化使用设备，进行产业化示范，能耗能耗60kwh/kg ； 根据示范阶段技术和设备特征，形成冶金法的规模成套设备，从硅石还原直到多晶硅铸锭结束，形成大冶金形式，具备全套设备的自动化智