Silicon „clasa solare“: producția în România
Materia primă pentru producerea de siliciu policristalin este dioxid de siliciu (silice). Silicea este larg distribuit în natură ca nisip, cuarț și argilă. mai multe abordări diferite se consideră a produce grad polisiliciu solare:
- abordările tradiționale bazate pe traducerea în formă de siliciu metalurgic cu triclorosilanului și monosilan cu purificarea și recuperarea ulterioară;
- abordări bazate pe post-tratament de siliciu grad metalurgic la puritatea cerută;
- abordări bazate pe pregătirea siliciu de cuarț de înaltă puritate prin reducerea acesteia cu o purificare suplimentară ulterioară.
Cele mai frecvente este primul dintre abordările de mai sus. Primul pas de a obține siliciu policristalin este de a pune în aplicare reducerea cdr-botermică de dioxid de siliciu într-un cuptor cu arc, la aproximativ 2100 ° K. Rezultatul este o tehnică (metalurgic) de siliciu.
In prezent, cea mai comună metodă de producere este polisiliciuului folosind un proces și reactor Siemens (Siemens). proces Siemens - un proces de depunere chimică de vapori de polisiliciu din faza gazoasă (depunere chimică Vapore, CVD). In acest proces, în formă de U lingouri de polisiliciu obținute prin reducerea cu hidrogen a triclorosilanului (TCS) la temperatură ridicată. In acest polisiliciu este depus pe tijele de semințe, plasate într-un reactor Siemens răcite cu o carcasă în formă de dom.
Trebuie remarcat faptul că, în ciuda prevalenței sale și tehnologie de proces lustruită, procesul Siemens este o tehnologie foarte mari consumatoare de energie. În plus, utilizarea ca materie primă intermediară de TCS este asociat cu producția semnificativă a riscurilor ecologice. Clasa de pericol TCS conform clasificării ONU - 4.3. În acest sens, există anumite restricții privind amplasarea acestor facilități și de distanța față de zonele populate.
Pentru a diminua dezavantajele prezentate de procesul de Siemens timp de mai mulți ani sunt dezvoltate diverse tehnologii alternative pentru producerea de polisiliciu. Astfel de abordări se referă procesul de fabricație polisiliciu în reactoarele cu pat fluidizat (reactor cu pat fluidizat, FBR), crește treptat cota de piață (Fig. 5). Avantajul major este economia de timp și de energie și, prin urmare, reducerea costurilor și creșterea finală a competitivității siliciului policristalin produs. În mod activ în curs de dezvoltare în companiile din sectorul de piață polisiliciu, cum ar fi MEMC SUA (Statele Unite), REC (Norvegia), UCC, Wacker Chemie (Germania) și altele.
O comună „metodă de clor“ alternative care produc polisiliciu acționează purificare directă a tehnologiei tehnice de siliciu (metalurgie) pentru a produce un siliciu metalurgic îmbunătățit (metalurgic Grad). Până în prezent, mai mult de 20 de companii care lucrează în această direcție. Printre ei, cum ar fi Elkem Solar (Norvegia), Dow Corning (Brazilia), Timminco (Canada), și altele. Trebuie remarcat faptul că, în prezent, tehnologiile alternative ocupă o suficient de mică parte a pieței, dar în conformitate cu așteptările prognozate (fig. 5), proporția produsă de Conform tehnologiei de polisiliciu va continua să crească într-un ritm impresionant.
volumele de producție de siliciu policristalin prin diverse metode și prezisă de așteptare de creștere a pieței relevante
Producția de siliciu policristalin în RF
• (regiunea usolie-sibirskoe, Irkutsk.) Nitol Solar - pentru producerea de capacitate TCS de 10.000 de tone / an.
• SA „Khimprom“ (Novocheboksarsk, Ciuvasia, parte a grupului „Renova“) - Recipiente pentru producerea de TCS 5000 tone / an.
În stadiul de dezvoltare este un alt proiect pentru producerea de TCS - SA „putere“, regiunea Dankov, Lipetsk. Proiectul de investiții implică un număr de elemente integrate pe verticală de producție de energie solară. Proiectul este modernizarea fabricii de la baza capacității TCS a „Silan“ (Dankov chimice Se combină, regiunea Lipetsk.).
În etapa de proiectare sunt un număr de posibile siliciu policristalin prizvoditele:
Cel mai mare producator de siliciu cu un singur cristal este Podolsky chimice - Uzina metalurgica, a cărui putere este proiectat pentru a produce 37 de tone monosilicon pe lună sau 444 de tone pe an.