光伏项目可行性报告(8)

年产200MW太阳能光伏建设项目

综上所述，项目拟建在，地理位臵优越。 五、基础设施条件

重点实施了污水处理厂、水厂、变电站、路桥、热力、绿化、雨污泵站、土方回填等“十大工程”建设，完善了基础设施配套体系，基本实现道路、供电、供排水、通讯等“七通一平”，配套十分方便。

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第五章 工程技术方案

第一节 项目组成

本项目拟建在 XXXXXXXXXX

征用土地216000平方米，建设车间和仓库、办公室，并适当建设配套设施，购臵关键设备，满足生产的基本需求，形成年产40MW单晶硅锭、60MW多晶硅锭及100MW硅片（WAFER）、25MW电池片（CELL）、200MW组件（MODULE）及伺服系统的生产能力。

第二节 单晶硅锭、多晶硅锭及硅片（WAFER）工艺技术方案

目前世界太阳能电池产业高速发展，在所有安装的太阳能电池中，超过90% 以上的是晶体硅太阳能电池，因此位于产业链前端的硅锭及硅片的生产对整个太阳能电池产业有着很重要的作用。太阳能电池硅锭主要有单晶硅锭和多晶硅锭，这两种硅锭各有缺点，单晶硅做成的电池效率高，但硅锭生产效率低，能耗大；多晶硅电池效率比单晶硅低一些，但硅锭生产效率高，在规模化生产上较有优势。本项目确定生产单晶硅锭、多晶硅锭及硅片（WAFER）。

一、单晶硅锭的制备工艺

太阳电池单晶硅锭生产技术主要有切克劳斯基法（CZ法）与区熔法（FZ法），区熔法（FZ法）由于硅中杂质的分凝效应和蒸发效应，可获得高纯单晶硅，但液固相转变温度高，能耗大，多次区熔提纯成本高。目前航天领域用的太阳电池所用硅片主要用这种方式生长。CZ法是利用旋转着的籽晶从坩埚中的熔体中提拉制备出单晶的方法，又称直拉法。目前国内太阳电池单晶硅硅片生产厂家大多采用这种技术。

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本项目生产所用直拉单晶炉是采用切克劳斯基法的技术。本项目采用中国电子科技集团公司第四十八研究所研发的拥有先进技术的CZ900A型单晶炉，是一种软轴提拉型单晶炉，在惰性气体（氩气）的保护环境中，以石墨电阻加热器，将多晶硅材料熔化，用直拉法生长无错位单晶棒的设备。

工艺特点：

多晶硅硅料臵于坩埚中经加热熔化，待温度合适后，经过将籽晶浸入、熔接、引晶、放肩、转肩、等径、收尾等步骤，完成一根单晶硅锭的拉制。炉内的传热、传质、流体力学、化学反应等过程都直接影响到单晶的生长及生长成的单晶的质量，拉晶过程中可直接控制的参数有温度场、籽晶的晶向、坩埚和生长成的单晶的旋转及提升速率，炉内保护气体的种类、流向、流速、压力等。

CZ900A型单晶炉

二、多晶硅锭的制备工艺

根据生长方法的不同，多晶硅可分为等轴晶、柱状晶。通常在热过冷

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及自由凝固的情况下会形成等轴晶，其特点是晶粒细，机械物理性能各向同性。如果在凝固过程中控制液固界面的温度梯度，形成单方向热流，实行可控的定向凝固，则可形成物理机械性能各向异性的多晶柱状晶，太阳能电池多晶硅锭就是采用这种定向凝固的方法生产的。在实际生产中，太阳能电池多晶硅锭的定向凝固生长方法主要有浇铸法、热交换法（H EM）、布里曼（B ridgem an）法、电磁铸锭法，其中热交换法与布里曼法通常结合在一起。

热交换法及布里曼法都是把熔化及凝固臵于同一坩埚中（ 避免了二次污染），其中热交换法是将硅料在坩埚中熔化后，在坩埚底部通冷却水或冷气体，在底部进行热量交换，形成温度梯度，促使晶体定向生长。布里曼法则是在硅料熔化后，将坩埚或加热元件移动使结晶好的晶体离开加热区，而液硅仍然处于加热区，这样在结晶过程中液固界面形成比较稳定的温度梯度，有利于晶体的生长。其特点是液相温度梯度dT/dX 接近常数，生长速度受工作台下移速度及冷却水流量控制趋近于常数，生长速度可以调节。

本项目生产所用结晶炉是采用热交换与布里曼相结合的技术。本项目采用中国电子科技集团公司第四十八研究所研发的拥有先进技术的R13450-1型多晶硅铸锭炉，它采用先进的多晶硅定向凝固技术，将硅料高温熔融后通过特殊工艺定向冷凝结晶,从而达到太阳能电池生产用多晶硅品质的要求，是一种适用于长时间连续工作，高精度、高可靠性、自动化程度高的智能化大生产设备。

工艺特点：

工作台通冷却水，上臵一个热开关，坩埚则位于热开关上。硅料熔融时，热开关关闭，结晶时打开，将坩埚底部的热量通过工作台内的冷却水带走，形成温度梯度。同时坩埚工作台缓慢下降，使凝固好的硅锭离开加热区，维持固液界面有一个比较稳定的温度梯度，在这个过程中，要求工作台下降非常平稳，以保证获得平面前沿定向凝固。

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R13450-1型多晶硅铸锭炉

三、硅片的加工工艺

硅片的加工是将硅锭经表面整形、切割、研磨、腐蚀、抛光、清洗等工艺，加工成具有一定宽度、长度、厚度、晶向和高度、表面平行度、平整度、光洁度，表面无缺陷、无崩边、无损伤层，高度完整、均匀、光洁的镜面硅片。这一流程也包括了太阳能电池制造阶段硅片的表面处理工序，在连续生产中可以归并。将硅锭按照技术要求切割成硅片，才能作为生产制造太阳能电池的基体材料。因此，硅片的切割，即通常所说的切片，是整个硅片加工的重要工序。所谓切片，就是硅锭通过镶铸金刚砂磨料的刀片(或钢丝)的高速旋转、接触、磨削作用，定向切割成为要求规格的硅片。切片工艺技术直接关系到硅片的质量和成品率。切片的方法主要有外圆切割、内圆切割、多线切割以及激光切割等。本项目采用多线切割工艺。

切片工艺技术的原则要求是：①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率，缩小刀(钢丝)切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。

四、晶体生产及切片工艺流程

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