日前，在福建廈門舉辦的“冶金法太陽能多晶硅制備技術(shù)及應(yīng)用研討會”上，與會專家和業(yè)界人士就冶金法這一技術(shù)及應(yīng)用達(dá)成了諸多共識，并全力搭建冶金法太陽能硅材料的產(chǎn)學(xué)研合作平臺。6月23日，就冶金法太陽能多晶硅制備技術(shù)的相關(guān)問題，記者采訪了中國產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會新材料專業(yè)委員會的邵立勤、李克健等專家。

    冶金法：能否撐起一方天空

    目前，用單晶硅生產(chǎn)的太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率相對較高，技術(shù)也最為成熟。作為單晶硅生產(chǎn)原料的多晶硅，其制備技術(shù)主要有“改良西門子法”等化學(xué)方法，而冶金法等物理方法在對純度要求相對不高的情況下也得到了一定應(yīng)用。

    多晶硅的制備工藝過程是元素硅的提純過程，它是將2個“9”的工業(yè)硅提純到7至11個“9”的高純硅工藝過程。用化學(xué)法生產(chǎn)的多晶硅純度高，產(chǎn)品轉(zhuǎn)換效率也高，但制備方法復(fù)雜，投資、能耗大。而冶金法技術(shù)路線短，生產(chǎn)成本低廉，更易形成產(chǎn)業(yè)化。相對于半導(dǎo)體級多晶硅對純度的高要求，用作太陽能產(chǎn)品的多晶硅生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)要低得多，因此，用冶金法制備太陽能多晶硅大有可為。此外，生產(chǎn)多晶硅是一個提純過程，在這個過程中，如果回收工藝不成熟，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的三氯氫硅、四氯化硅、氯化氫、氯氣等有害物質(zhì)極有可能外溢，存在重大的安全和污染隱患。其中，對四氯化硅的無害化處理成為制約多晶硅發(fā)展的最大瓶頸之一。而用冶金法制備多晶硅對環(huán)境的損害比“改良西門子法”小得多，因此，提倡冶金法更符合環(huán)保要求。

    但是，目前國內(nèi)采用冶金法制備太陽能多晶硅技術(shù)的最大問題是產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性以及成品率。冶金法盡管成本低，但也要盡力提高純度，更多地去除硼和磷等雜質(zhì)。否則，光電轉(zhuǎn)化效率提高不了，產(chǎn)品衰減快，仍然難以大規(guī)模應(yīng)用。此外，由于冶金法制備的太陽能級多晶硅的固有特性，必須開發(fā)相應(yīng)的電池片和組件制備技術(shù)，才能滿足光伏產(chǎn)業(yè)對組件質(zhì)量的要求。

    對冶金法的爭議仍在繼續(xù)，提高冶金法的技術(shù)水平仍有很多需要克服的難題，但這一方法值得肯定之處還很多。據(jù)阿特斯光伏科技有限公司對國內(nèi)外從事冶金法生產(chǎn)太陽能級多晶硅的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的調(diào)研，國內(nèi)在冶金法制備太陽能級多晶硅及其相應(yīng)電池片模組的研發(fā)方面同國外相比處于同等水平。此外，研討會在最后達(dá)成的共識中，也提出了“采用先進(jìn)的冶金技術(shù)，建立連續(xù)化的生產(chǎn)線是冶金法制備太陽能多晶硅的技術(shù)發(fā)展路線”。

     產(chǎn)學(xué)研：聯(lián)手更易創(chuàng)造碩果

    一項技術(shù)的提高、成熟和推廣應(yīng)用，僅靠“單兵作戰(zhàn)”是難成大氣候的，必須產(chǎn)學(xué)研聯(lián)手合作，才能推動產(chǎn)業(yè)化、規(guī)�；�發(fā)展。

    記者從中國產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會新材料專業(yè)委員會處獲悉，經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，雖然國內(nèi)上百家企業(yè)都在采用冶金技術(shù)進(jìn)行工業(yè)硅的提純工作，但由于這些企業(yè)大多數(shù)是由管理粗放的民營企業(yè)發(fā)展而來，自身的技術(shù)力量薄弱，而國內(nèi)專門從事硅材料冶金提純的科研人員奇缺等原因造成這些企業(yè)所采用的冶金技術(shù)基本上屬于很落后的、不規(guī)范的技術(shù)，這樣造成其產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性不高、成品率較低，嚴(yán)重制約了產(chǎn)品的大規(guī)模市場應(yīng)用。此外，有關(guān)冶金法太陽能多晶硅制備及應(yīng)用方面的基礎(chǔ)性研究也不多。鑒于此次研討會專門邀請了一批具有實踐經(jīng)驗的冶金專家到會，向這些企業(yè)介紹精煉除雜、濕法冶金提純、定向凝固、真空提純等冶金提純技術(shù)的基礎(chǔ)理論和最新發(fā)展。經(jīng)過專家們兩個小時的集中答疑，解答企業(yè)生產(chǎn)中的實際問題，許多企業(yè)代表在會后紛紛表示“太解渴了”，專家們也“收獲頗豐”。通過建立冶金法太陽能硅材料的產(chǎn)學(xué)研合作平臺，更易推動冶金法太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

    產(chǎn)學(xué)研聯(lián)手的題中之義，還應(yīng)包括政策和體制的助推，新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開良好的“生態(tài)環(huán)境”。據(jù)新材料專業(yè)委員會的邵立勤先生介紹，為了積極推動低成本冶金法光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，全體代表發(fā)出了《廈門宣言》，呼吁從事冶金法太陽能多晶硅制備及應(yīng)用的產(chǎn)學(xué)研單位加強(qiáng)合作，并希望政府相關(guān)部門能夠設(shè)立“低成本冶金法太陽能多晶硅制備及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化重大科技專項”，以建立低成本冶金法光伏示范電站為目標(biāo)，通過先進(jìn)冶金技術(shù)集成，形成太陽能級多晶硅的連續(xù)化生產(chǎn)，在三年的時間里，將冶金法太陽能級多晶硅的生產(chǎn)成本降到10美元/千克以下，組件成本降到1美元/瓦以下。同時，建議科技部及時啟動冶金法太陽能級多晶硅的973項目，國家自然科學(xué)基金委員會也應(yīng)啟動重大科學(xué)專項，鼓勵及支持針對冶金法太陽能多晶硅的制備及應(yīng)用過程中的關(guān)鍵科學(xué)性問題進(jìn)行系統(tǒng)研究。