所属领域

集成电路与ICT

技术成熟度

小试

应用行业

合作方式

技术转移、技术入股

成果概况

新开发的Al-Si合金法提纯硅技术，可使硅中关键杂质B和P的去除速率较原有的合金法提纯技术极大提高，生产成本大幅下降，原料来源广泛化，且产品的质量可以得到大幅提高，可直接将冶金级硅提纯至太阳级硅，产品经铸锭后可以直接用于制造高效多晶硅太阳电池。在制备过程中综合电耗低于25kWh/kg，且整个生产过程中使用的金属铝和盐酸会转变为副产品，不会浪费更不会生成有毒有害的废气废水废渣。

关键技术

对Al-Si合金法的除杂机理做了深入研究中，有突破性的进展，发现在Al-Si体系下，除了单纯的界面分凝除杂外，还存在其他的除杂机制，利用该机制可以大大提高硅中关键元素B、P的去除效率，甚至突破Al-Si-B（P）三元体系热力学平衡凝固理论的提纯效率极限。 

对晶体生长动力学对除杂的影响做了深入研究，并根据该研究结果，设计研制了一套基于电磁场搅拌的晶体生长设备，在该设备上的实验结果表明，电磁搅拌可大大降低晶体生长动力学对除杂的影响，提高除杂效率。 

对微合金化对铸锭的影响做了深入研究，根据该研究结果表明，在硅锭铸造过程中加入合适含量和种类的微合金化元素，有助于降低Al、Fe等金属杂质引起的少子寿命下降。

应用领域和市场前景

一座利用Al-Si合金法年产量1000吨多晶硅的工厂需投资1-2亿人民币，合金法生产的硅料成本约5-7万元/吨，目前国际硅价格约为10-12万元/吨，仅需要2到3年，即可收回投资成本开始盈利。且由于Al-Si合金法耗能低、副产品多、污染小，可带动其他如铝合金铸造产业协同发展，具有可预见的经济社会效益。