日前，在福建廈門舉辦的“冶金法太陽能多晶硅制備技術及應用研討會”上，與會專家和業界人士就冶金法這一技術及應用達成了諸多共識，并全力搭建冶金法太陽能硅材料的產學研合作平臺。6月23日，就冶金法太陽能多晶硅制備技術的相關問題，記者采訪了中國產學研合作促進會新材料專業委員會的邵立勤、李克健等專家。
冶金法：能否撐起一方天空
目前，用單晶硅生產的太陽能電池光電轉換效率相對較高，技術也最為成熟。作為單晶硅生產原料的多晶硅，其制備技術主要有“改良西門子法”等化學方法，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”的工業硅提純到7至11個“9”的高純硅工藝過程。用化學法生產的多晶硅純度高，產品轉換效率也高，但制備方法復雜，投資、能耗大。而冶金法技術路線短，生產成本低廉，更易形成產業化。相對于半導體級多晶硅對純度的高要求，用作太陽能產品的多晶硅生產技術指標要低得多，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，生產過程中產生的三氯氫硅、四氯化硅、氯化氫、氯氣等有害物質極有可能外溢，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展的最大瓶頸之一。而用冶金法制備多晶硅對環境的損害比“改良西門子法”小得多，因此，提倡冶金法更符合環保要求。
但是，目前國內采用冶金法制備太陽能多晶硅技術的最大問題是產品質量的穩定性以及成品率。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。否則，光電轉化效率提高不了，產品衰減快，仍然難以大規模應用。此外，由于冶金法制備的太陽能級多晶硅的固有特性，必須開發相應的電池片和組件制備技術，才能滿足光伏產業對組件質量的要求。
對冶金法的爭議仍在繼續，提高冶金法的技術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。據阿特斯光伏科技有限公司對國內外從事冶金法生產太陽能級多晶硅的企業和研究機構的調研，國內在冶金法制備太陽能級多晶硅及其相應電池片模組的研發方面同國外相比處于同等水平。此外，研討會在最后達成的共識中，也提出了“采用先進的冶金技術，建立連續化的生產線是冶金法制備太陽能多晶硅的技術發展路線”。
產學研：聯手更易創造碩果
一項技術的提高、成熟和推廣應用，僅靠“單兵作戰”是難成大氣候的，必須產學研聯手合作，才能推動產業化、規模化發展。
記者從中國產學研合作促進會新材料專業委員會處獲悉，經過調研發現，雖然國內上百家企業都在采用冶金技術進行工業硅的提純工作，但由于這些企業大多數是由管理粗放的民營企業發展而來，自身的技術力量薄弱，而國內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所采用的冶金技術基本上屬于很落后的、不規范的技術，這樣造成其產品的質量穩定性不高、成品率較低，嚴重制約了產品的大規模市場應用。此外，有關冶金法太陽能多晶硅制備及應用方面的基礎性研究也不多。鑒于此次研討會專門邀請了一批具有實踐經驗的冶金專家到會，向這些企業介紹精煉除雜、濕法冶金提純、定向凝固、真空提純等冶金提純技術的基礎理論和最新發展。經過專家們兩個小時的集中答疑，解答企業生產中的實際問題，許多企業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學研合作平臺，更易推動冶金法太陽能光伏產業的快速發展。
產學研聯手的題中之義，還應包括政策和體制的助推，新能源產業的發展離不開良好的“生態環境”。據新材料專業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業的快速發展，全體代表發出了《廈門宣言》，呼吁從事冶金法太陽能多晶硅制備及應用的產學研單位加強合作，并希望政府相關部門能夠設立“低成本冶金法太陽能多晶硅制備及應用產業化重大科技專項”，以建立低成本冶金法光伏示范電站為目標，通過先進冶金技術集成，形成太陽能級多晶硅的連續化生產，在三年的時間里，將冶金法太陽能級多晶硅的生產成本降到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，國家自然科學基金委員會也應啟動重大科學專項，鼓勵及支持針對冶金法太陽能多晶硅的制備及應用過程中的關鍵科學性問題進行系統研究。
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