Производство фотоэлектрических преобразователей и рынок кремниевого сырья в 2006—2010 гг.

Производство фотоэлектрических преобразователей и рынок кремниевого сырья в 2006—2010 гг.

На основе публикаций последних лет сделан обзор современных планов производства фотоэлектрических преобразователей на кремнии, рассмотрены вопросы обеспеченности сырьем (поликремнием) и меры, направленные на снижение возникшего в 2003-2004 гг. дисбаланса между возможностями производства поликремния...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2006
1. Verfasser: Наумов, А.В.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2006
Schriftenreihe:Технология и конструирование в электронной аппаратуре
Schlagworte:
Техническая политика
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/52961
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Производство фотоэлектрических преобразователей и рынок кремниевого сырья в 2006—2010 гг. / А.В. Наумов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 4. — С. 3-8. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-52961
record_format dspace
spelling irk-123456789-529612014-01-15T03:09:36Z Производство фотоэлектрических преобразователей и рынок кремниевого сырья в 2006—2010 гг. Наумов, А.В. Техническая политика На основе публикаций последних лет сделан обзор современных планов производства фотоэлектрических преобразователей на кремнии, рассмотрены вопросы обеспеченности сырьем (поликремнием) и меры, направленные на снижение возникшего в 2003-2004 гг. дисбаланса между возможностями производства поликремния и потребностью в нем. 2006 Article Производство фотоэлектрических преобразователей и рынок кремниевого сырья в 2006—2010 гг. / А.В. Наумов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 4. — С. 3-8. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 2225-5818 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/52961 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Техническая политика
Техническая политика
spellingShingle Техническая политика
Техническая политика
Наумов, А.В.
Производство фотоэлектрических преобразователей и рынок кремниевого сырья в 2006—2010 гг.
Технология и конструирование в электронной аппаратуре
description На основе публикаций последних лет сделан обзор современных планов производства фотоэлектрических преобразователей на кремнии, рассмотрены вопросы обеспеченности сырьем (поликремнием) и меры, направленные на снижение возникшего в 2003-2004 гг. дисбаланса между возможностями производства поликремния и потребностью в нем.
format Article
author Наумов, А.В.
author_facet Наумов, А.В.
author_sort Наумов, А.В.
title Производство фотоэлектрических преобразователей и рынок кремниевого сырья в 2006—2010 гг.
title_short Производство фотоэлектрических преобразователей и рынок кремниевого сырья в 2006—2010 гг.
title_full Производство фотоэлектрических преобразователей и рынок кремниевого сырья в 2006—2010 гг.
title_fullStr Производство фотоэлектрических преобразователей и рынок кремниевого сырья в 2006—2010 гг.
title_full_unstemmed Производство фотоэлектрических преобразователей и рынок кремниевого сырья в 2006—2010 гг.
title_sort производство фотоэлектрических преобразователей и рынок кремниевого сырья в 2006—2010 гг.
publisher Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
publishDate 2006
topic_facet Техническая политика
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/52961
citation_txt Производство фотоэлектрических преобразователей и рынок кремниевого сырья в 2006—2010 гг. / А.В. Наумов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 4. — С. 3-8. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.
series Технология и конструирование в электронной аппаратуре
work_keys_str_mv AT naumovav proizvodstvofotoélektričeskihpreobrazovatelejirynokkremnievogosyrʹâv20062010gg
first_indexed 2025-07-05T04:26:14Z
last_indexed 2025-07-05T04:26:14Z
_version_ 1836779648043712512
fulltext Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 4 3 ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÀß ÏÎËÈÒÈÊÀ Ïåðåïå÷àòàíî èç æóðíàëà "Èçâåñòèÿ âóçîâ. Ìàòåðèàëû ýëåêòðîííîé òåõíèêè", ¹ 2'2006 À. Â. ÍÀÓÌΠÐîññèÿ, ÎÎÎ «ÊÂÀл Íà îñíîâå ïóáëèêàöèé ïîñëåäíèõ ëåò ñäå- ëàí îáçîð ñîâðåìåííûõ ïëàíîâ ïðîèçâîä- ñòâà ôîòîýëåêòðè÷åñêèõ ïðåîáðàçî- âàòåëåé íà êðåìíèè, ðàññìîòðåíû âî- ïðîñû îáåñïå÷åííîñòè ñûðüåì (ïîëèêðåì- íèåì) è ìåðû, íàïðàâëåííûå íà ñíèæåíèå âîçíèêøåãî â 2003�2004 ãã. äèñáàëàíñà ìåæäó âîçìîæíîñòÿìè ïðîèçâîäñòâà ïîëèêðåìíèÿ è ïîòðåáíîñòüþ â íåì. Òåìïû ðîñòà è ïëàíû ðàçâèòèÿ «ñîëíå÷íîé» ýíåð- ãåòèêè, êîòîðûå íàìå÷àþò ïðîìûøëåííî ðàçâèòûå ñòðàíû, âïå÷àòëÿþò ìàñøòàáíîñòüþ (ðèñ. 1). Ê 2031 ã. â ìèðå ïëàíèðóåòñÿ èìåòü ñîâîêóïíóþ óñòàíîâëåí- íóþ ìîùíîñòü ýëåêòðîãåíåðàòîðîâ íà ñîëíå÷íîé ýíåð- ãèè 1700 ÃÂò (äëÿ ñðàâíåíèÿ: â 2004 ã. � 1256 ÌÂò, ñì. ðèñ. 1, âñòàâêà). Åñëè ñåãîäíÿ ñîëíå÷íàÿ ýíåðãå- òèêà çàíèìàåò ìåíåå 1% â îáùåìèðîâîì áàëàíñå ïðî- èçâåäåííîé ýëåêòðîýíåðãèè, òî ê 2040 ã. ýòà äîëÿ äîëæ- íà âîçðàñòè äî 30%. Ïîäîáíûå ìàñøòàáíûå «íå- öèêëè÷åñêèå» ïëàíû âñåãäà íàñòîðàæèâàþò. Èñòîðèÿ ôîòîýëåêòðè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé (ÔÝÏ) íàñ÷è- òûâàåò 30 ëåò, è çà ýòî âðåìÿ ïåðèîäû îïòèìèçìà (âî âðåìåíà ðîñòà öåí íà íåôòü) ñìåíÿëèñü ñäåðæàííî- ñòüþ. Ñòîèìîñòü 1 êÂò·÷ ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè, ïî- ëó÷åííîé ñ ïîìîùüþ ÔÝÏ, îñòàåòñÿ äîâîëüíî âûñî- êîé ïî ñðàâíåíèþ ñ òðàäèöèîííûìè âèäàìè ýëåêòðî- ýíåðãèè (ðèñ. 2), õîòÿ äàëüíèå ïðîãíîçû îïòèìèñ- òè÷íû (ðèñ. 2, âñòàâêà). Ïîäîáíûå êðèâûå ðîñòà ãîâî- ðÿò î òîì, ÷òî ýòè ïëàíû íîñÿò «íåðûíî÷íûé» õàðàê- òåð è, ñêîðåå, ÿâëÿþòñÿ äåêëàðàöèåé íàìåðåíèé ïðîìûøëåííî ðàçâèòûõ ãîñóäàðñòâ îñëàáèòü ñâîþ çàâèñèìîñòü îò ïîñòàâùèêîâ òðàäèöèîííûõ ýíåðãî- íîñèòåëåé. Òàêèì îáðàçîì, êàê ýòî íè ïàðàäîêñàëü- íî, ñåãîäíÿøíèé áóðíî ðàñòóùèé ðûíîê ñîëíå÷íîé ýíåðãåòèêè ÿâëÿåòñÿ íåðûíî÷íûì ïî ñâîåé ñóòè. Îäíàêî íà÷èíàÿ ñ 2004 ã. íåêîòîðûå íàèáîëåå êðóï- íûå ïðîèçâîäèòåëè ìîäóëåé è ñèñòåì (âíà÷àëå â ßïî- íèè, à ïîòîì è â Åâðîïå) âïåðâûå ñòàëè ôèêñèðîâàòü â îò÷åòàõ ïðèáûëü ñ ó÷åòîì âñåâîçìîæíûõ ëüãîò ñî ñòîðîíû ñâîèõ ãîñóäàðñòâåííûõ îðãàíîâ. Ýòî ìîæåò îçíà÷àòü, ÷òî ìû ÿâëÿåìñÿ ñâèäåòåëÿìè íå òðàäè- öèîííîãî îæèâëåíèÿ èíòåðåñà ê ñîëíå÷íîé ýíåðãå- òèêå èç-çà âûñîêèõ öåí íà íåôòü, à íà÷àëà áîëåå ìàñ- øòàáíîãî ïðîöåññà � çàïóñêà äåéñòâèÿ ðûíî÷íûõ ìåõàíèçìîâ â îòðàñëè.  íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðîèçâîäñòâî ÔÝÏ, à çíà÷èò, è ïðîèçâîäñòâî ëåãèðîâàííûõ áîðîì ìîíîêðèñòàëëîâ (~33% âñåõ ÔÝÏ) è ñïåöèàëüíûõ êðóïíîáëî÷íûõ ëèòûõ ïîëèêðèñòàëëîâ êðåìíèÿ, èõ ÷àñòî íàçûâàþò ìóëüòèêðèñòàëëàìè (~56% âñåõ ÔÝÏ), áûñòðî ðàç- âèâàåòñÿ. (Ïî ìíåíèþ ìíîãèõ, òàêàÿ ñòðóêòóðà ïðî- èçâîäñòâà ñîõðàíèòñÿ ïðèìåðíî äî 2010 ã.) Ðîñò ïðî- èçâîäñòâà ÔÝÏ âûçâàë â 2005 ã. íåõâàòêó ñûðüÿ äëÿ ïðîèçâîäñòâà êðèñòàëëîâ ïîëèêðåìíèÿ [1�4]. ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÎ ÔÎÒÎÝËÅÊÒÐÈ×ÅÑÊÈÕ ÏÐÅÎÁÐÀÇÎÂÀÒÅËÅÉ È ÐÛÍÎÊ ÊÐÅÌÍÈÅÂÎÃÎ ÑÛÐÜß â 2006�2010 ãã. Ö åí à, ä îë . Ñ Ø À /( ê ò· ÷) 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Ö åí à, ä îë . Ñ Ø À /( ê ò· ÷) 0,3 0,2 0,1 0 2000 2020 2040 Ãîäû 2�4 2�6 2�7 4�6 6�8 8�10 2�15 25�60 Ó ãî ëü ß äå ðí àÿ ýí åð ãè ÿ à àç  åò åð Í åô òü Ãå îò åð - ì àë üí àÿ ýí åð ãè ÿ Ì îð ñê è å ïð èë èâ û Ñ îë íå ÷í àÿ ýí åð ãè ÿ 1 2 Ðèñ. 2. Òèïè÷íûå çíà÷åíèÿ ñòîèìîñòè ãåíåðàöèè 1 êÂò ýëåêòðîýíåðãèè ðàçëè÷íûìè ìåòîäàìè (äàííûå ïî Åâ- ðîïå è ÑØÀ çà 2003�2004 ãã.). Âñòàâêà � ïðîãíîç èçìåíåíèÿ öåí íà ýëåêòðîýíåðãèþ: 1 � ñîëíå÷íàÿ ýíåðãèÿ; 2� íåôòü/ãàç 1600 1200 800 400 Ñ îâ îê óï íà ÿ óñ òà íî âë åí íà ÿ ì îù íî ñò ü, à  ò 0 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 0 1990 1995 2000 Ãîäû 1200 800 400 Ì îù íî ñò ü, Ì Â ò Ðèñ. 1. Ïðîãíîçèðóåìàÿ äèíàìèêà ìèðîâîãî ÔÝÏ-ðûí- êà â 1999�2031 ãã. Âñòàâêà: äèíàìèêà ÔÝÏ-ðûíêà â 1988�2004 ãã. Ãîäû Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 4 4 ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÀß ÏÎËÈÒÈÊÀ Öåëü ðàáîòû � êðàòêèé îáçîð ñëîæèâøåãîñÿ ïîñ- ëå 2004 ã. ïîëîæåíèÿ â îáëàñòè ïðîèçâîäñòâà ïîëè- êðåìíèÿ äëÿ ñîëíå÷íîé ýíåðãåòèêè, îöåíêà âñå âðå- ìÿ íàðàñòàþùåãî äèñáàëàíñà ìåæäó ïðîèçâîäñòâîì è ïîòðåáíîñòüþ è îáçîð îñíîâíûõ ïóòåé ñíèæåíèÿ ýòîãî ðàçðûâà íà ïåðèîä 2006�2010 ãã. Îáùàÿ ñèòóàöèÿ Ïåðâîíà÷àëüíî (äî 2000�2001 ãã.) ñûðüåâîé áà- çîé ñîëíå÷íîé ýíåðãåòèêè ÿâëÿëèñü îòõîäû «ýëåêò- ðîííîé» èíäóñòðèè: íåêîíäèöèîííûé (off-grade) ïî- ëèêðåìíèé, ïîëó÷àåìûé â öèêëå ïðîèçâîäñòâà ïî- ëèêðåìíèÿ ýëåêòðîííîãî êà÷åñòâà, � êóñêè ñëèòêîâ ñ ïîâûøåííûì ñîäåðæàíèåì ëèìèòèðóþùèõ ïðèìå- ñåé, íàïðèìåð óãëåðîäà (~7�8% îò îáùåãî ïðîèç- âåäåííîãî êîëè÷åñòâà ïîëèêðåìíèÿ), à òàêæå âåðõ- íèå è íèæíèå êîíóñû âûðàùåííûõ ñëèòêîâ êðåìíèÿ «ýëåêòðîííîãî» êà÷åñòâà (~10% îò îáùåãî êîëè÷å- ñòâà âûðàùåííûõ êðèñòàëëîâ). Òåïåðü èñòî÷íèêè ñûðüÿ èçìåíèëèñü: ñâûøå 60% îáùåé ïîòðåáíîñòè îáåñïå÷èâàåò ïîëèêðåìíèé, ñïå- öèàëüíî ïðîèçâåäåííûé äëÿ ñîëíå÷íîé ýíåðãåòèêè äâóìÿ ïóòÿìè: � ïî òðàäèöèîííîé, íî «óïðîùåííîé» òåõíîëî- ãèè (ëèáî ïðóòêè ïîëèêðåìíèÿ, ïîëó÷åííûå îñàæäå- íèåì èç òðèõëîðñèëàíà (ÒÕÑ) â «ñèìåíñîâñêèõ» ðå- àêòîðàõ, ëèáî ãðàíóëû ïîëèêðåìíèÿ, ïîëó÷åííûå ïè- ðîëèçîì ìîíîñèëàíà â ðåàêòîðàõ âèõðåâîãî ñëîÿ êîí- ñòðóêöèè ÌÅÌÑ); � ïî òåõíîëîãèÿì, ñïåöèàëüíî ðàçðàáîòàííûì äëÿ ïðîèçâîäñòâà «ñîëíå÷íîãî» ïîëèêðåìíèÿ. Ïî-ïðåæíåìó èñïîëüçóåòñÿ íåêîíäèöèîííûé ïî- ëèêðåìíèé «ýëåêòðîííîãî» êà÷åñòâà (~14% ïî- òðåáíîñòè), à òàêæå âåðõíèå è íèæíèå êîíóñû è òè- ãåëüíûå îñòàòêè ñëèòêîâ êðåìíèÿ «ýëåêòðîííîãî» êà÷åñòâà (18�20% îò ïîòðåáëÿåìîãî êîëè÷åñòâà). Îñíîâíûå ïðîèçâîäèòåëè ïîëèêðåìíèÿ, êîòîðûì ïðèíàäëåæèò ñâûøå 90% ðûíêà, ïåðå÷èñëåíû â òàáë. 1, â òàáë. 2 ïðèâåäåí ïðèìåð áàëàíñîâîãî ðàñ÷åòà, êî- òîðûé ïðîèçâîäÿò äëÿ îöåíêè ïîòðåáíîñòè â ñûðüå äëÿ ïðîèçâîäñòâà çàäàííîãî êîëè÷åñòâà ÔÝÏ. Íåñìîòðÿ íà íåâûñîêóþ òî÷íîñòü òàêîãî ðàñ÷åòà, î÷åâèäíî, ÷òî äåôèöèò ñûðüÿ íà ðûíêå, âïåðâûå ïî- ÿâèâøèéñÿ â 2004 ã., â äàëüíåéøåì áóäåò ðàñòè. Ïî- äîáíûå îöåíêè ïðîâåäåíû äî 2010 ã., êîãäà îæèäàå- ìûé «äåôèöèò» âûðàñòåò, ïî ðàçíûì îöåíêàì, äî ~8� 10 òûñ. ò (ðèñ. 3). Ñëîâî «äåôèöèò» âçÿòî â êàâû÷êè, ò. ê. áóäåò ïðàâèëüíåå íàçâàòü ýòó âåëè÷èíó «óñëîâ- íûì äåôèöèòîì» è óïîäîáèòü «äâèæóùåé ñèëå», äà- âÿùåé íà ðûíîê è ïîáóæäàþùåé âñåõ ó÷àñòíèêîâ ðûíêà ïðèíèìàòü àêòèâíûå ìåðû ïî ñíèæåíèþ äèñ- áàëàíñà ñïðîñà è ïðåäëîæåíèÿ. Ãîäû Ôèðìû- ïðîèçâîäèòåëè (ñòðàíà) 2000 2001 2002 2003 2004 2005 HEMLOCK (ÑØÀ) 4600 4300 5100 5300 7800 7800 Wacker (Ãåðìàíèÿ) 3700 3000 4000 4200 4200 5000 Tokuyama Soda (ßïîíèÿ) 2600 3300 3600 4000 4800 800 Mitsubishi Material Poly Si (ßïîíèÿ) 1450 1200 1400 1400 1600 1600 Mitsubishi Material Poly Si USA (ÑØÀ) 800 800 1000 1000 1200 1200 Italy ÌÅÌÑ (Èòàëèÿ) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 USA ÌÅÌÑ (ÑØÀ) 1000 1000 1500 1500 2000 2100 Sumitomo Titanium (ßïîíèÿ) 630 700 700 700 700 700 ASiMi (ÑØÀ) 2600 2500 1900 2150 2400 2400 SGSil (ÑØÀ) 0 0 150 1900 2100 2200 Âñåãî: 18380 17800 20350 23150 27800 28800  òîì ÷èñëå: äëÿ ýëåêòðîíèêè 15380 14800 15400 16350 20800 21100 äëÿ ñîëíå÷íîé ýíåðãåòèêè 3000 3000 4950 6800 7000 7700 Òàáëèöà 1 Ïðîèçâîäñòâî ïîëèêðåìíèÿ (â òîííàõ) â ïåðèîä ñ 2000 ïî 2005 ã. Ãîäû Ñòàòüè áàëàíñà 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Ïðîèçâîäñòâî ïîëèêðåìíèÿ: âûðàùåííûé ñïåöèàëüíî äëÿ ñîëíå÷íîé ýíåðãåòèêè 3000 3000 4950 6800 7000 7700 íåêîíäèöèîííûé (7,5% îò ïîëèêðåìíèÿ äëÿ ýëåêòðîíèêè) 1162 1110 1155 1226 1560 1583 âåðõíèå è íèæíèå êîíóñû «ýëåêòðîííûõ» ñëèòêîâ è òèãåëüíûå îñòàòêè (~10%) 1530 1480 1540 1635 2080 2110 Èòîãî: 5692 5590 7645 9661 10640 11393 Ïîòðåáëåíèå*: 3367 4576 6552 8684 11349 13221 Áàëàíñ: +2325 +1014 + 1093 +9 –709 –1828 * Ïîòðåáëåíèå îïðåäåëÿåòñÿ êàê ïðîèçâåäåíèå îáúåìà âûïóñêà ñîëíå÷íûõ ýëåìåíòîâ (â ÌÂò) íà íîðìó ðàñõîäà êðåìíèÿ (13 ò) äëÿ ïðîèçâîäñòâà 1 ìÂò (13 ò/ìÂò). Òàáëèöà 2 Áàëàíñ ïðîèçâîäñòâà è ïîòðåáëåíèÿ (â òîííàõ) ïîëèêðåìíèÿ â ñîëíå÷íîé ýíåðãåòèêå çà ïåðèîä ñ 2000 ïî 2005 ã. ñîëíå÷íûé ïîëèêðåìíèé; ñêðàï "ýëåêòðîííîãî" êðåìíèÿ; îáùàÿ ïîòðåáíîñòü â ñîëíå÷íîì êðåìíèè; ïðîèçâîäñòâî ñîëíå÷íûõ ìîäóëåé Î áú åì ï ðî èç âî äñ òâ à, 1 04 ò 3 2 1 0 Í åî áõ îä èì û é îá úå ì ïð îè çâ îä ñò âà , Ì Â ò 104 103 102 101 100 1995 2000 2005 2010 Ãîäû Ðèñ. 3. Íåñîîòâåòñòâèå ìåæäó íàëè÷èåì è ïîòðåáíîñòüþ êðåìíèÿ «ñîëíå÷íîãî» êà÷åñòâà (1995�2010 ãã.) è âû- ïóñê ñîëíå÷íûõ ìîäóëåé (èñòî÷íèê �Wacker Polysilicon): Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 4 5 ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÀß ÏÎËÈÒÈÊÀ Îáùèå âîçìîæíûå ïîäõîäû Ïîëó÷èòü èñõîäíûé ïîëèêðåìíèé «ñîëíå÷íîãî» êà÷åñòâà (poly-Siso1) äëÿ âûðàùèâàíèÿ êðèñòàëëîâ «ñîëíå÷íîãî» êðåìíèÿ ìîæíî ðàçëè÷íûìè ïóòÿìè: � òðàäèöèîííûå ïîäõîäû, îñíîâàííûå íà ïåðå- âîäå ìåòàëëóðãè÷åñêîãî êðåìíèÿ â ôîðìó õëîðñèëà- íîâ è ìîíîñèëàíà ñ ïîñëåäóþùåé î÷èñòêîé è âîñ- ñòàíîâëåíèåì; � ïîäõîäû, îñíîâàííûå íà î÷èñòêå ìåòàëëóð- ãè÷åñêîãî êðåìíèÿ äî ñòåïåíè, ñîîòâåòñòâóþùåé íå- îáõîäèìûì òðåáîâàíèÿì; � ïîäõîäû, îñíîâàííûå íà ïîëó÷åíèè êðåìíèÿ èç îñîáî ÷èñòîãî êâàðöà ïóòåì åãî âîññòàíîâëåíèÿ ñ ïîñëåäóþùåé äîî÷èñòêîé. Ê íåòðàäèöèîííûì ïîäõîäàì ìîæíî òàêæå îòíåñ- òè ðàáîòû ïî ïîëó÷åíèþ poly-Siso1 èç ìåòàëëóðãè÷å- ñêîãî êðåìíèÿ ìåòîäîì î÷èñòêè èîäèäà êðåìíèÿ ÷å- ðåç ãàçîâóþ ôàçó èëè ÷åðåç ðåàêöèè ìåòàëëóðãè÷å- ñêîãî êðåìíèÿ ñ ýòèëîâûì ñïèðòîì íà êàòàëèçàòîðå ñ ïîñëåäóþùèì âîññòàíîâëåíèåì ìîíîñèëàíà. Èñòî÷íèê poly-Si so1 � òðàäèöèîííûå ïðîèçâî- äèòåëè ïîëèêðåìíèÿ Îñíîâíûå ïðîèçâîäèòåëè ïîëèêðåìíèÿ (ðèñ. 4), òàêèå êàê HEMLOCK, Wacker Chemie, Italy MEMC, Tokuyama Soda è äð., èñïîëüçóþò êëàññè÷åñêèé ñè- ìåíñîâñêèé ðåàêòîð, â êîòîðîì U-îáðàçíûå ñëèòêè ïîëèêðåìíèÿ ïîëó÷àþòñÿ ïðè 1100�1200°Ñ âî- äîðîäíûì âîññòàíîâëåíèåì ÒÕÑ, îñàæäàÿñü íà çà- òðàâî÷íûå ïðóòêè êðåìíèÿ. Êîìïàíèÿ ASiMi, ïðè- íàäëåæàùàÿ ÿïîíñêîé Komatsu è ðàñïîëîæåííàÿ â ÑØÀ (Montana), èñïîëüçóåò ðàçíîâèäíîñòü ñèìåí- ñîâñêîãî ðåàêòîðà, â êîòîðîì ïðè òåìïåðàòóðå ~800°Ñ èäåò ðàçëîæåíèå ìîíîñèëàíà ñ îñàæäåíèåì íà çàòðà- âî÷íûé ïðóòîê êðåìíèÿ. MEMC USA ðàçðàáîòàëà è èñïîëüçóåò ïðîöåññ ïîëó÷åíèÿ ãðàíóë ïîëèêðåìíèÿ â ðåàêòîðàõ «ñ êèïÿùèì ñëîåì» (fluidized bed reactor). Ïðè òåìïåðàòóðå ~600°Ñ ìîíîñèëàí ðàçëàãàåòñÿ è îáðàçóþòñÿ ãðàíóëû äèàìåòðîì äî 2 ìì.  Ðîññèè ïîñëå ëèêâèäàöèè â 2003 ã. ïðîèçâîä- ñòâà ïîëèêðåìíèÿ íà ÏÕÌÇ íå îñòàëîñü äåéñòâóþ- ùèõ ïðîèçâîäñòâ. Ïîñëåäíèå ãîäû èäåò ñîçäàíèå ïðîèçâîäñòâà ïîëèêðåìíèÿ â ðàìêàõ êîíâåðñèè Êðàñíîÿðñêîãî ãîðíî-õèìè- ÷åñêîãî êîìáèíàòà. Íà Óêðàèíå ìîùíîñòè ïî ïðîèçâîä- ñòâó ïîëèêðåìíèÿ íà ÇÒÌÊ (ïîñëå çà- êðûòèÿ â 1997 ã. öåõà ¹ 26 ïî ïðîèçâîä- ñòâó ÒÕÑ) è â Âîëíîâàõå (íà Äîíåöêîì ÕÌÇ � ñ 1998 ã.) ïðîñòàèâàëè.  ïîñëåä- íåå âðåìÿ ïðåäïðèíèìàþòñÿ ïîïûòêè èõ âîññòàíîâëåíèÿ.  2004 ã. îáùèé âûïóñê ïîëèêðåì- íèÿ â Êèòàå ñîñòàâèë ~100 ò. (Ïðè ýòîì âûïóñê ìîíîêðèñòàëëè÷åñêîãî êðåìíèÿ � 1500 ò, èç êîòîðûõ 910 ò � äëÿ ñîëíå÷íîé ýíåðãåòèêè.) Äàëüíåéøàÿ äèíàìèêà ïðîèçâîäñòâà ïîëèêðåìíèÿ â Êèòàå ïðèâåäåíà â òàáë. 3. Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî â Êèòàå íà âñåõ ïðåäïðèÿòèÿõ ïîëèêðåìíèé «ýëåê- òðîííîãî» è «ñîëíå÷íîãî» êà÷åñòâà ïî- ëó÷àåòñÿ ïðè èñïîëüçîâàíèè îäèíàêîâûõ òåõíîëîãèé è îáîðóäîâàíèÿ. Óäåøåâëåíèå ïðîèçâîäñòâà «ñîëíå÷- íîãî» êðåìíèÿ (èíîãäà åãî íàçûâàþò «non-prime silicon») äîñòèãàåòñÿ ïóòåì óïðîùåíèÿ íåêîòîðûõ ñòà- äèé òåõïðîöåññà: ñíèæåíèå òðåáîâàíèé ê ãëóáèíå î÷èñò- êè ÒÕÑ èëè ìîíîñèëàíà, ñêîðîñòè îñàæäåíèÿ è ò. ä. Èñêëþ÷åíèå ñîñòàâëÿåò Solar Grade Silicon (SGSil) � ïðåäïðèÿòèå, ñîçäàííîå â 2002 ã. êîìïàíèÿìè ASiMi LLC è Silicon Technologies AS ñïåöèàëüíî äëÿ ïðîèç- âîäñòâà òîëüêî poly-Siso1 (ìîùíîñòü ~2000 ò/ãîä). Èñ- ïîëüçóåòñÿ äâóõñòàäèéíàÿ òåõíîëîãèÿ, ñîñòîÿùàÿ èç ïîëó÷åíèÿ ÒÕÑ è òåòðàõëîðèäà èç ìåòàëëóðãè÷åñêîãî êðåìíèÿ. ÒÕÑ ðåàêöèåé ñ òåòðàõëîðèäîì êðåìíèÿ äàëåå ïåðåâîäèòñÿ â ìîíîñèëàí, èç êîòîðîãî îñàæäå- íèåì èç ãàçîâîé ôàçû â ñïåöèàëüíî ðàçðàáîòàííûõ ðåàêòîðàõ ïîëó÷àþò poly-Siso1. Êðîìå òîãî, ñóùåñòâóþò ðàçíîâèäíîñòè òðàäè- öèîííûõ «õëîðíûõ» òåõíîëîãèé ïîëó÷åíèÿ poly-Siso1, ðàçðàáîòàííûõ ñïåöèàëüíî äëÿ ñîëíå÷íîé ýíåðãåòèêè. 1. Wacker Chemie ðàçðàáîòàëà òåõíîëîãèþ ïîëó÷åíèÿ ãðàíóë êðåìíèÿ «ñîëíå÷íîãî» êà÷åñòâà èñïîëüçóÿ ðåàêöèþ ðàçëîæåíèÿ ÒÕÑ â «ðåàêòîðå ñ êèïÿùèì ñëîåì».  îòëè÷èå îò óíèâåðñàëüíîé òåõíîëîãèè ÌÅÌÑ, òàêîé êðåìíèé, èìåÿ áîëåå íèçêóþ ÷èñòîòó, ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ òîëüêî äëÿ «ñîëíå÷íûõ» öå- ëåé. Íà çàâîäå â Burghausen â 2006 ã. ïëàíèðóåòñÿ âûõîä íà ïîëíóþ ìîùíîñòü 5000 ò/ãîä. 2. Tokuyama Soda ñîîáùàåò, ÷òî ðàáîòàåò íàä ñîá- ñòâåííîé òåõíîëîãèåé poly-Siso1, èñïîëüçóÿ âû- ñîêîòåìïåðàòóðíîå ðàçëîæåíèå ÒÕÑ ñ îñàæäåíèåì íà ïîäëîæêó.  2006 ã. ïëàíèðóåòñÿ íà÷àëî ïðî- ìûøëåííûõ èñïûòàíèé. 3.  2003 ã. Solar World AG è Degussa ñîîáùèëè î ñîçäàíèè ñîâìåñòíîãî ïðåäïðèÿòèÿ Joint Solar Silicon GmbH äëÿ ïðîèçâîäñòâà poly-Siso1 ìåòîäîì ðàçëîæå- íèÿ ìîíîñèëàíà è îñàæäåíèÿ åãî íà ðàçîãðåòûå ñòåí- êè êðåìíèåâûõ òðóá. Ïîëóíåïðåðûâíàÿ òåõíîëîãèÿ ðàçðàáîòàíà àìåðèêàíñêîé êîìïàíèåé GT Solar Technologies. Ïëàíèðóåòñÿ âûõîä íà ïðîèçâîäñòâî äî 1000 ò/ãîä â 2006 ã. è äàëåå äî 5000 ò/ãîä. 4. Íîðâåæñêàÿ êîìïàíèÿ Renewable Energy Corp. (REC) è ASiMi ïðîâîäÿò èññëåäîâàíèÿ íà áàçå ñóùå- SGSil (ÑØÀ), 2200 ò (~8%)ASiMi (ÑØÀ), 2400�3000 ò (~8%) Sumitomo Titanium (ßïîíèÿ), 700 ò (~2%) USA MEMC (CØA), 2100�2700 ò (~7%) Italy MEMC, 1000 ò (~3%) Mitsubishi Material Poly Si USA (ÑØÀ), 1200 ò (~4%) Mitsubishi Material Poly Si (ßïîíèÿ), 1600 ò (~6%) Tokuyama Soda (ßïîíèÿ), 4800�5200 ò (~17%) Wacker (Ãåðìàíèÿ), 5000 ò (~17%) HEMLOCK (ÑØÀ), 7000�7800 ò (~28%) Ðèñ. 4. Ïðîèçâîäñòâî ïîëèêðåìíèÿ â ìèðå â 2005 ã. (îæèäàåìîå) Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 4 6 ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÀß ÏÎËÈÒÈÊÀ ñòâóþùèõ ìîùíîñòåé ASiMi ñ öåëüþ óñîâåðøåíñòâî- âàíèÿ ïðîöåññà, èñïîëüçóåìîãî ASiMi, è ïîâûøåíèÿ îáúåìà âûïóñêà poly-Siso1 äî 2300 ò/ãîä, à ïîòîì è äî 5000 ò/ãîä. REC îáúÿâèëà î ïîêóïêå 75% àêöèé ASiMi è èçìåíåíèè íîìåíêëàòóðû âûïóñêàåìîé ïðîäóêöèè ASiMi îò «ýëåêòðîííîãî» ê «ñîëíå÷íîìó» ïîëèêðåì- íèþ [3�5]. Èñòî÷íèê poly-Siso1 � íåòðàäèöèîííûå ïîäõîäû Ìåòàëëóðãè÷åñêèé êðåìíèé ñ óðîâíåì ÷èñòîòû íèæå 99,5%, ñîäåðæàùèé À1 (1200�2000 ððm), Fe (1600�2000 ppm), Ti (150�200 ððm), Ñà (400� 900 ððm),  (20�60 ððm), Ð (30�70 ððm), Ñ è Î (300�500 ððm), ïî öåíå ~1 äîë. ÑØÀ/êã ïðåäñòàâ- ëÿåòñÿ ìíîãèì êàê èäåàëüíûé èñõîäíûé ìàòåðèàë äëÿ ïîëó÷åíèÿ äåøåâîãî poly-Siso1, ìèíóÿ ïåðåâîä êðåì- íèÿ â õëîðñèëàíû. Ñ÷èòàëîñü, ÷òî ò. ê. äëÿ áîëüøèí- ñòâà ïðèìåñåé (êðîìå áîðà è ôîñôîðà) êîýôôèöèåíò ñåãðåãàöèè k<<1, êðèñòàëëèçàöèîííàÿ î÷èñòêà ìî- æåò äîñòàòî÷íî áûñòðî ïðèâåñòè ê òðåáóåìîìó ðå- çóëüòàòó, è îñòàëîñü òîëüêî ðàçðàáîòàòü ìåòîäû î÷èñò- êè îò áîðà è ôîñôîðà è ñîçäàòü ïðîèçâîäèòåëüíóþ óñòàíîâêó äëÿ êðèñòàëëèçàöèîííîé î÷èñòêè. Äëÿ î÷èñò- êè îò áîðà è ôîñôîðà èçó÷àþòñÿ ðàçëè÷íûå ìåòî- äû. Îäíî âðåìÿ ïðîáëåìà êàçàëàñü áëèçêîé ê ðåøå- íèþ, îäíàêî è äî ñåãîäíÿøíåãî äíÿ ðàçðàáîòêà íå äîâåäåíà äî ïðîìûøëåííîé ñòàäèè. Ìíîãî÷èñëåí- íûå èññëåäîâàòåëè èùóò ñî÷åòàíèå ðàçëè÷íûõ ôèçè- êî-õèìè÷åñêèõ ìåòîäîâ î÷èñòêè ðàñïëàâà ñ ïîñëå- äóþùåé êðèñòàëëèçàöèîííîé î÷èñòêîé: � Japan Ferrous Engineering (JFE Steel, áûâøàÿ Kawasaki Steel), Wacker, NREL è äð. îñóùåñòâëÿþò ïðîåêòû ïîëó÷åíèÿ «ñîëíå÷íîãî» êðåìíèÿ ïóòåì î÷èñò- êè ìåòàëëóðãè÷åñêîãî (ñ 2001 ã. JFE Steel íà÷àëà ïðî- èçâîäñòâî ïîëèêðåìíèÿ (÷èñòîòîé 99,9999%) äëÿ ñîëíå÷íûõ ýëåìåíòîâ â ïîëóïðîìûøëåííûõ ìàñø- òàáàõ � äî 200 ò/ãîä, â 2004 ã. îáúåì ïðîèçâîäñòâà óâåëè÷èëñÿ äî 800 ò/ãîä); � Siemens, Exxon, SolSilk, Wacker, Dow Corning è äð. ðàáîòàþò íàä ïîëó÷åíèåì poly-Siso1 êàðáîòåð- ìè÷åñêèì âîññòàíîâëåíèåì ÷èñòîãî êâàðöà; � êîíñîðöèóì èññëåäîâàòåëüñêèõ êîìïàíèé Energy Research Centre (Íèäåðëàíäû), ScanArc Plasma Technologies è Sintef Materials Technology (Íîðâåãèÿ) îáúÿâèë â 2004 ã. î ðàçðàáîòêå îïûòíîé òåõíîëîãèè, ñîñòîÿùåé èç òðåõ ýòàïîâ î÷èñòêè ìåòàëëóðãè÷åñêîãî êðåìíèÿ, äëÿ ñíèæåíèÿ óðîâíÿ ïðèìåñåé â êðåìíèè ñ íåñêîëüêèõ ñîòåí ððm äî íåîáõîäèìûõ 2�5 ððm è î ñîçäàíèè îïûòíîé óñòàíîâêè ñ ïðîèçâîäèòåëüíî- ñòüþ 20 êã/÷; � íîðâåæñêîå ïðåäïðèÿòèå Elkem Solar (ïîä- ðàçäåëåíèå Elkem) ïðåäñòàâèëî â 2004 ã. äàííûå î òîì, ÷òî ïîëèêðåìíèé, ïîëó÷åííûé î÷èñòêîé èç ìå- òàëëóðãè÷åñêîãî êðåìíèÿ ïî ðàçðàáîòàííîé ýòîé ôèð- ìîé òåõíîëîãèè, ïðè äîáàâëåíèè îò 25 äî 65% ê çà- ãðóçêå èç «ýëåêòðîííîãî» ïîëèêðåìíèÿ ïîçâîëÿåò ïî- ëó÷èòü ÔÝÏ íà ìóëüòèêðåìíèè ñ ÊÏÄ ~16%.  íà- ñòîÿùåå âðåìÿ Elkem ñòðîèò çàâîä ïî âûïóñêó òàêî- ãî ïîëèêðåìíèÿ.  2005 ã. â Íîðâåãèè ñîçäàíî ïðåä- ïðèÿòèå ScanSell, êîòîðîå ïðåäëàãàåò ýëåìåíòû è ìî- äóëè, èçãîòîâëåííûå ïî ýòîé òåõíîëîãèè; � â Ðîññèè â ðàìêàõ ïðîãðàììû «Êðåìíèé Ðîñ- ñèè» â Èíñòèòóòå ãåîõèìèè ÑÎ ÐÀÍ âåäóòñÿ ðàáîòû ïî ïîëó÷åíèþ «ñîëíå÷íîãî» êðåìíèÿ ìåòîäàìè î÷èñò- êè (âûñîêîòåìïåðàòóðíàÿ î÷èñòêà è áàðáîòèðîâàíèå ðàñïëàâà óâëàæíåííûìè ãàçàìè) ðàôèíèðîâàííîãî òåõíè÷åñêîãî êðåìíèÿ, ïîëó÷åííîãî êàðáîòåðìè÷å- ñêèì âîññòàíîâëåíèåì ÷èñòûõ ïðèðîäíûõ êâàðöèòîâ Âîñòî÷íîé Ñèáèðè. Òàêæå èíòåðåñíû ïîëó÷åííûå â 2005 ã. ðåçóëüòàòû ïî èçó÷åíèþ ðàôèíèðîâàíèÿ ðàñ- ïëàâà êðåìíèÿ ìåòîäîì ýëåêòðîïåðåíîñà ïðèìåñåé â ìàãíèòíîì ïîëå. Îäíàêî â íàñòîÿùåå âðåìÿ åùå íèêòî íå âûøåë íà ïðîìûøëåííûé îáúåì ïîëó÷åíèÿ poly-Siso1, óäîâ- ëåòâîðÿþùåãî òðåáîâàíèÿì ïðîèçâîäèòåëåé êðè- ñòàëëîâ è ïðèáîðîâ.  îòëè÷èå îò óíèâåðñàëüíûõ òðà- äèöèîííûõ òåõíîëîãèé ïðè èñïîëüçîâàíèè òàêîãî ìà- òåðèàëà òðåáóåòñÿ òåñíàÿ «ïðèâÿçêà» ê òåõíîëîãè÷å- ñêîìó ïðîöåññó ïîëó÷åíèÿ ÔÝÏ. Òàê, ïðè èñïîëüçîâà- íèè poly-Siso1, ðàçðàáîòàííîãî Elkem Solar, óäàëîñü ïîëó÷èòü ÔÝÏ ñ âûñîêèì ÊÏÄ ââåäåíèåì ñòàäèè äî- ïîëíèòåëüíîãî îòæèãà äèôôóçèîííîãî ñëîÿ [6�9]. Ðåçåðâ «ñîëíå÷íîãî» êðåìíèÿ, ïîëó÷àåìûé ïðè âûðàùèâàíèè «ýëåêòðîííîãî» êðåìíèÿ. Òðàäèöèîí- íî äëÿ âûðàùèâàíèÿ êðèñòàëëîâ èñïîëüçóþò ÷àñòè ñëèòêîâ «ýëåêòðîííîãî» êðåìíèÿ ð-òèïà ïðîâîäèìî- ñòè ñ óäåëüíûì ýëåêòðè÷åñêèì ñîïðîòèâëåíèåì ρ>0,5 Îì·ñì è ï-òèïà ñ ρ>3 Îì·ñì. Ïîñëåäíèå ñîáû- Îáúåì ïðîèçâîäñòâà, ò Íàèìåíîâàíèå ïðåäïðèÿòèÿ Ãîðîä, ïðîâèíöèÿ 2005 ã. 2006 ã. 2007 ã. 2008 ã. 2009 ã. Ïðèìå÷àíèÿ Ermei Ermei, Sichuan 80 180 180 180 180 Ðàñøèðåíèå ñóùåñòâóþùåãî ïðîèçâîäñòâà Xinguan Silicon Leshan, Sichuan — — 1250 3260 3260 Íîâîå ïðîèçâîäñòâî Luoyang Zhong Silicon Luoyang Henan 30 300 3000 3000 3000 Ðàñøèðåíèå ñóùåñòâóþùåãî ïðîèçâîäñòâà Luoyang Mono Crystal Silicon Luoyang Henan 30 30 30 30 30 Ñóùåñòâóþùåå ïðîèçâîäñòâî Chongjing Jin Yi Chongjing — — — — 1000 Íîâîå ïðîèçâîäñòâî Applied Physics Institute Hen an Province — — 2000 2000 2000 Íîâîå ïðîèçâîäñòâî Jin Hua Ye liang Linghai, Liaoning — — — — 1000 Íîâîå ïðîèçâîäñòâî, ïåðñïåêòèâû íåÿñíû SMIC Chengdu, Sichuan — — — — 3000 Íîâîå ïðîèçâîäñòâî, îêîí÷àòåëüíîå ðåøåíèå áóäåò ïðèíÿòî â êîíöå 2006 ã. Shi Zui Shan Gansu Province — — — — 1000 Íîâîå ïðîèçâîäñòâî Èòîãî: 140 510 6460 8470 14470 Òàáëèöà 3 Ïðîèçâîäñòâî ïîëèêðåìíèÿ â Êèòàå Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 4 7 ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÀß ÏÎËÈÒÈÊÀ òèÿ âûíóäèëè ïðîèçâîäèòåëåé èñïîëüçîâàòü áîëåå øè- ðîêèå äèàïàçîíû óäåëüíîãî ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðî- òèâëåíèÿ � ïðèìåíÿòü ñèëüíîëåãèðîâàííûé êðåìíè- åâûé ñêðàï n- è ð-òèïà ïðîâîäèìîñòè. 1. Ñèëüíîëåãèðîâàííûé êðåìíèåâûé ñêðàï n-òèïà (÷àñòè ñëèòêîâ è òèãåëüíûå îñòàòêè ñ ρ<<1�3 Îì·ñì) îáðàçóåòñÿ â ýëåêòðîííîé ïðîìûøëåííîñòè â êîëè- ÷åñòâå 1300�2600 ò/ãîä, ÷òî ýêâèâàëåíòíî âîçìîæ- íîñòè ïîëó÷åíèÿ äîïîëíèòåëüíûõ 100�200 ÌÂò/ãîä. Åãî ïûòàþòñÿ èñïîëüçîâàòü ïî äâóì íàïðàâëåíèÿì. Âî-ïåðâûõ, ýòî ðàçðàáîòêà è ïðîèçâîäñòâî ð+�ï- ñòðóêòóð äëÿ ÔÝÏ âìåñòî ïðèâû÷íûõ ï+�ð-ñòðóêòóð. Íåìàëîâàæíî, ÷òî ÔÝÏ íà êðåìíèè n-òèïà, ïîëó÷åí- íîì ìåòîäîì ×îõðàëüñêîãî, íå ïîäâåðæåí èçâåñòíî- ìó ýôôåêòó äåãðàäàöèè õàðàêòåðèñòèê ÔÝÏ, âûçâàí- íîìó îáëó÷åíèåì ñâåòîì ìåòàñòàáèëüíûõ êîìïëåê- ñîâ áîð�êèñëîðîä, íà ëåãèðîâàííîì áîðîì êðåì- íèè. Âî-âòîðûõ, ðÿä èññëåäîâàòåëåé (íàïðèìåð, â Òîêèéñêîì óíèâåðñèòåòå, ßïîíèÿ) ðàçðàáîòàëè òåõ- íîëîãèþ ýëåêòðîííî-ëó÷åâîé î÷èñòêè ñèëüíîëåãèðî- âàííîãî ñêðàïà n-òèïà îò ëåãèðóþùåé ïðèìåñè (ôîñ- ôîðà, ñóðüìû) äî óðîâíÿ ~20 Îì·ñì (n-òèï). 2. Ñèëüíîëåãèðîâàííûé êðåìíèåâûé ñêðàï ð-òèïà � ýòî ÷àñòè ñëèòêîâ è òèãåëüíûå îñòàòêè ñ ñîäåðæà- íèåì áîðà 50�400 ððm. Èõ îáðàçóåòñÿ ïîðÿäêà 2000�3000 ò/ãîä. Âîâëå÷åíèå ýòèõ êîëè÷åñòâ â «ñîë- íå÷íóþ» ýíåðãåòèêó ýêâèâàëåíòíî âîçìîæíîñòè ïî- ëó÷åíèÿ äîïîëíèòåëüíûõ 150� 250 ÌÂò/ãîä. Óäà÷- íûé ïîäõîä ïðîäåìîíñòðèðîâàëà êîìïàíèÿ Crystal Systems, ðàçðàáîòàâ òåõíîëîãèþ î÷èñòêè îò áîðà ïó- òåì îáðàáîòêè ðàñïëàâà êðåìíèÿ (îò 60 äî 140 êã çà öèêë) óâëàæíåííûì àðãîíîì. Ïåðâîíà÷àëüíî ýòà òåõ- íîëîãèÿ ðàçðàáàòûâàëàñü äëÿ î÷èñòêè ìåòàëëóðãè÷å- ñêîãî êðåìíèÿ îò áîðà, ôîñôîðà è óãëåðîäà. Òîãäà óäàëîñü ñíèçèòü ñîäåðæàíèå áîðà ñ 20�60 äî ~0,3 ððm (~1 Îì·ñì), îäíàêî äëÿ ôîñôîðà è óãëåðî- äà ñíèæåíèå îêàçàëîñü íåäîñòàòî÷íûì.  ñëó÷àå ïåðå- ðàáîòêè ñèëüíîëåãèðîâàííîãî «ýëåêòðîííîãî» ñêðà- ïà ð-òèïà òåõíîëîãèÿ îêàçàëàñü óäà÷íîé è ïîçâîëÿëà ñíèçèòü ñîäåðæàíèå áîðà íà íåñêîëüêî ïîðÿäêîâ (äî ~1 ððm èëè ~0,4 Îì·ñì). Ïóòåì ïîñëåäóþùåé êðèñ- òàëëèçàöèè ïî ×îõðàëüñêîìó èëè ìåòîäîì áåñòèãåëü- íîé çîííîé ïëàâêè óäàåòñÿ ïîëó÷àòü ñëèòêè êðåìíèÿ äëÿ ïðîèçâîäñòâà ÔÝÏ. Ðåçåðâ «ñîëíå÷íîãî» êðåìíèÿ, ïîëó÷àåìûé ïðè ðåçêå ñëèòêà íà ïëàñòèíû. Åæåãîäíî â ýëåêòðîííîé ïðîìûøëåííîñòè èñïîëüçóþòñÿ ïðèìåðíî 5�10 ìëí «òåñòîâûõ» ïëàñòèí, êîòîðûå ïîòîì ïîêóïàåò ñîëíå÷- íàÿ ýíåðãåòèêà. Áðàêîâàííûå ýëåêòðîííûå ïëàñòèíû, ëîì è ïðî÷èå îñòàòêè òàêæå ïîñòóïàþò äëÿ ïåðåðà- áîòêè â ñîëíå÷íóþ ýíåðãåòèêó. Êðóïíûì íåèñïîëü- çîâàííûì ðåçåðâîì îñòàåòñÿ øëàì ïîñëå ðåçêè ñëèòêà êðåìíèÿ íà ïëàñòèíû, ñîñòîÿùèé èç êðåìíèÿ, ìàñëà (èëè èíîãî ðåàãåíòà, èñïîëüçóåìîãî â ðåæóùåé ñóñ- ïåíçèè), êàðáèäà êðåìíèÿ, æåëåçà, äèîêñèäà êðåì- íèÿ è ïðî÷èõ ïðèìåñåé. Ïîäñ÷èòàíî, ÷òî ïðè ïðî- èçâîäñòâå êàæäîãî ìåãàâàòòà ïèêîâîãî (ÌÂòï) «ñîë- íå÷íîé» ýëåêòðîýíåðãèè îáðàçóåòñÿ ~30 ò òàêîãî øëà- ìà, ñîäåðæàùåãî 5 ò êðåìíèÿ. Ñòàâèòñÿ çàäà÷à âåð- íóòü 75% ýòîãî êîëè÷åñòâà (ò. å. 3,8 ò/ÌÂòï) â ïðîèç- âîäñòâî. Êîíñîðöèóì èç Organsynth SA, ScanWafer A/S, ÅÐÌ è ÍÑÒ Shaping Systems ïûòàåòñÿ ðåøèòü ýòó çàäà÷ó. ÍÑÒ ðàçðàáîòàëà îáîðóäîâàíèå, ïîçâîëÿ- þùåå ñ 90%-íîé ýôôåêòèâíîñòüþ ðàçäåëèòü ñåïàðà- öèåé øëàì è ïîëó÷èòü òâåðäóþ ôðàêöèþ, ñîäåðæà- ùóþ äî 22% ñâîáîäíîãî êðåìíèÿ è 8% æåëåçà. Äàëüíåéøàÿ î÷èñòêà êðåìíèÿ ïðîâîäèòñÿ ôèðìîé ÅÐÌ ïëàçìåííûì ìåòîäîì. Ïðîåêò ôóíêöèîíèðóåò â îïûòíîé ñòàäèè. Äîñòàòî÷íî î÷åâèäíûì íàïðàâëåíèåì äàëüíåéøåãî ðàçâèòèÿ ÿâëÿåòñÿ ïåðåõîä íà âñå áîëåå òîíêèå ïëàñ- òèíû êðåìíèÿ. Ïåðñïåêòèâû â ýòîì íàïðàâëåíèè ïðè- âåäåíû íà ðèñ. 5 [5, 6, 10]. Çàêëþ÷åíèå  íàñòîÿùåå âðåìÿ ñòîèìîñòü ñûðüÿ äëÿ ïðî- èçâîäñòâà ìîíî- èëè ìóëüòèêðèñòàëëîâ äëÿ ÔÝÏ ñòðå- ìèòåëüíî ðàñòåò. Åñëè â 2003 ã. íîðìàëüíîé ñ÷èòàëàñü öåíà ïîëèêðåìíèÿ 23�24 äîë./êã, òî â 2005 ã. � 45� 50 äîë./êã, à â 2006 ã. öåíà ñîñòàâëÿåò 80�100 äîë./êã äëÿ ïðîèçâîäèòåëåé ÔÝÏ (ÑØÀ, Åâðîïà, ßïîíèÿ), èìåþùèõ äîëãîñðî÷íûå êîíòðàêòû ñ ïðîèçâîäèòåëÿ- ìè ïîëèêðåìíèÿ, è âûøå 150�180 äîë./êã äëÿ ïðî- èçâîäèòåëåé, íå èìåþùèõ ðåãóëÿðíûõ êîíòðàêòîâ è ïî- êóïàþùèõ ñûðüå íà ñïîòîâîì ðûíêå (Ðîññèÿ). Âñå ìåðû, íàïðàâëåííûå íà ýêîíîìèþ ðàñõîäà êðåìíèÿ äëÿ ïðîèçâîäñòâà 1 êÂò «ñîëíå÷íîé» ýíåð- ãèè, íà÷èíàÿ îò ïîâûøåíèÿ ÊÏÄ ÔÝÏ, âîâëå÷åíèÿ â ïðîèçâîäñòâî ðàçëè÷íîãî ñêðàïà è äî ðåçêè áîëåå òîíêèõ ïëàñòèí, ïðèâåäóò, ïî îöåíêàì àíàëèòèêîâ, ê ðåçóëüòàòàì, ïðåäñòàâëåííûì íà ðèñ. 6. Òî ëø èí à ïë àñ òè íû , ì êì 300 200 100 0 Ñåãîäíÿ Ñðåäíåñðî÷íàÿ ïåðñïåêòèâà Äîëãîñðî÷íàÿ ïåðñïåêòèâà ~300 ìêì ~150 ìêì ~50�80 ìêì Òîëùèíà ïëàñòèíû, ìêì Äèàìåòð ïðîâîëîêè, ìêì Ðàçìåð àáðàçèâà, ìêì Ðàñõîä êðåìíèÿ, ã/Âòï 330 180 15 13,8 280 160 10 11,59 200 140 10 9,2 120 120 5 6,3 80 80 5 4,4 Ðèñ. 5. Äèíàìèêà òîëùèíû ïëàñòèí êðåìíèÿ äëÿ ÔÝÏ Ðà ñõ îä ê ðå ì íè ÿ, ã / ò 16 12 8 4 0 Îïòèìèñòè÷åñêèé ïðîãíîç Óìåðåííûé ïðîãíîç 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Ãîäû Ðèñ. 6. Ïðîãíîç ñíèæåíèÿ ðàñõîäà êðåìíèÿ íà ñîëíå÷- íûå ýëåìåíòû (íà 1 Âò) Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 4 8 ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÀß ÏÎËÈÒÈÊÀ Ñ òî èì îñ òü ï îë èê ðå ì íè ÿ, ä îë ./ê ã 60 50 40 30 20 10 0 3,3 2,8 2,3 1,8 1,3 0,8 0,3 �0,2 Ñ òî èì îñ òü 1 ê  ò â ì îä óë å, äî ë. /ê  ò 1 2 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Ãîäû Ðèñ. 7. Ïðîãíîç äèíàìèêè ñòîèìîñòè ñûðüÿ äëÿ ÔÝÏ (äè- àãðàììà) è ñòîèìîñòè ïðîèçâîäèìîé ìîäóëåì ýëåêòðè- ÷åñêîé ýíåðãèè (êðèâàÿ) íà ïåðèîä 2005�2010 ãã. (Ñòîèìîñòü ïîëèêðåìíèÿ ïîêàçàíà äîñòàòî÷íî óñëîâíî: äëÿ êðóïíûõ ïîòðåáèòåëåé, èìåþùèõ äîëãîñðî÷íûå êîíò- ðàêòû ñ ïðîèçâîäèòåëÿìè ïîëèêðåìíèÿ) Ñ äðóãîé ñòîðîíû, äâèæåíèå îò ïðîèçâîäèòåëåé ïîëèêðåìíèÿ, ñòðåìÿùèõñÿ óâåëè÷èòü âûïóñê, ïðè- âåäåò ê òîìó, ÷òî êîãäà-íèáóäü öåíà ñûðüÿ âåðíåòñÿ ê óðîâíþ 2003�2004 ãã. Ñàìûå îïòèìèñòè÷åñêèå îöåí- êè (áåç ó÷åòà èíôëÿöèîííîé ñîñòàâëÿþùåé) ïðèâå- äåíû íà ðèñ. 7. Åñëè òàêèå ïðîãíîçû âåðíû, òî ýòî îçíà÷àåò, ÷òî áëèæàéøèå 5 ëåò ñòàíóò äëÿ ðîññèéñêîé êðåìíèåâîé ïðîìûøëåííîñòè ñàìûìè îòâåòñòâåííûìè çà ïîñëåä- íèå ãîäû: � äëÿ íåìàëîãî ÷èñëà ðîññèéñêèõ ïðåäïðèÿòèé ïî ïîëó÷åíèþ ìîíîêðèñòàëëè÷åñêîãî êðåìíèÿ, ðà- áîòàþùèõ íà ââîçèìîì ñûðüå, ñèòóàöèÿ â 2005� 2010 ãã. ìîæåò ñòàòü êðàéíå òÿæåëîé; � ýòè æå 5 ëåò ìîãóò îêàçàòüñÿ èñêëþ÷èòåëüíî áëàãîïðèÿòíûìè äëÿ çàâåðøåíèÿ ïðîåêòà îðãàíèçà- öèè ïðîèçâîäñòâà ïîëèêðåìíèÿ â Ðîññèè, ò. ê. èíâåñ- òèöèîííàÿ ïðèâëåêàòåëüíîñòü óæå ñîçäàííûõ àêòèâîâ áóäåò âûñîêà (íî òîëüêî äî 2010 ã.). ÁÈÁËÈÎÃÐÀÔÈ×ÅÑÊÈÉ ÑÏÈÑÎÊ l. Maycock P. I / PV News. 2004. V. 19. N 2. (www/ pvenergy.com). 2. European Photovoltaic Projects 1999�2002 Europ. Comm. 2003. V. A-3. P. 194. (www.europa.eu.int). 3. Rogol M. Solar Power // CLSA Asia-Pacific Markets, 2004. P. 76 (www.clsa.com). 4. PV Status Report // Europ. Comm. DG JRC EUR 20850EN. 2003. P. 75 (www.pvdatabase.com). 5. Saitoh T. // 12th PVSEC.� Jeju (Korea), 2001.� P. 591. 6. EPIA Communication. 2004. N 1 (www. iea-pvps.org). 7. Strebkov D. S., Pinov A., Zadde V. V. et al. // Intern. Congress Business&Investment for Renewable Energy.� Moscow (Russia), 1999.� P. 22�32. 8. Peter K., Kopecek R., Pernau T. et al. // Mater. 31st IEEE PVSC.� Lake Buena (Florida), 2005.� P. 152�156. 9. Åëèñååâ È. À., Íåïîìíÿùèõ À. È., Áû÷èíñêèé Â. À. // Òðå- òüÿ Ðîññèéñêàÿ øêîëà ó÷åíûõ è ìîëîäûõ ñïåöèàëèñòîâ ïî òåõíî- ëîãèè ïîëó÷åíèÿ êðåìíèÿ.� Ì., 2005.� Ñ. 103�104. 10. Wang Ò. ß., Ciszek Ò. F. // J. Electrochem. Soc. 2000. V. 147. P. 1945. ÍÎÂÛÅ ÊÍÈÃÈ Í Î Â Û Å Ê Í È Ã È Ïîëèìåðíûå ìàòåðèàëû / Á. À. Âèíîãðàäîâ, Ã. Ï. Ìåùåðÿêîâà, Ê. Å. Ïåðåïåëêèí; Àìóð. ãîñ. óí-ò; Ñ.-Ïåòåðá. ãîñ. óí-ò.� ÑÏá: Íàóêà, 2006.� 50 ë. Ìîíîãðàôèÿ ïîñâÿùåíà ðàññìîòðåíèþ ñòðóêòóðû è ôèçè÷åñêèõ (òåðìè÷åñêèõ, îïòè- ÷åñêèõ) ñâîéñòâ ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ, èññëåäîâàíèþ âîçäåéñòâèÿ íà íèõ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ ðàçëè÷íîé èíòåíñèâíîñòè â ÈÊ, âèäèìîì è ÓÔ äèàïàçîíàõ, ëàçåðíûì ìåòî- äàì èçó÷åíèÿ èõ ìèêðî- è ìàêðîñòðóêòóðû, íàó÷íûì îñíîâàì ëàçåðíîãî íàãðåâà, òåðìè- ÷åñêîé îáðàáîòêè, ñâàðêè, ïîâåðõíîñòíîé è ðàçìåðíîé îáðàáîòêè. Äëÿ ñïåöèàëèñòîâ â îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ëàçåðíûõ ìåòîäîâ ïðè èçó÷åíèè è îáðàáîò- êå ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ, äëÿ ïðåïîäàâàòåëåé, àñïèðàíòîâ, ñòóäåíòîâ. Í Î Â Û Å Ê Í È Ã È Êîâàëåíêî Ë. Â. Íàíîäèñïåðñíûå ìåòàëëè÷åñêèå ìàòåðèàëû ñ áèîëîãè÷åñêè àêòèâíûìè ñâîéñòâàìè / Ë. Â. Êîâàëåíêî, Ã. Ý. Ôîëìàíèñ; Èí-ò ìåòàëëóðãèè è ìàòåðèàëîâåäåíèÿ èì. À. À. Áàé- êîâà. � Ì.: Íàóêà, 2006. � 11 ë.  ìîíîãðàôèè èçëîæåíû ðåçóëüòàòû ìíîãîëåòíèõ èññëåäîâàíèé, ïîñâÿùåííûõ âûáî- ðó îïòèìàëüíîãî ñïîñîáà ïîëó÷åíèÿ ôóíêöèîíàëüíûõ íàíîïîðîøêîâûõ ìåòàëëè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ, îáëàäàþùèõ áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòüþ. Âûáðàí ñïîñîá íèçêîòåìïåðàòóð- íîãî âîäîðîäíîãî âîññòàíîâëåíèÿ ìåòàëëîñîäåðæàùåãî ñûðüÿ. Ðàçðàáîòàí òåõíîëîãè- ÷åñêèé ïðîöåññ è åãî àïïàðàòóðíîå îôîðìëåíèå. Ïðîàíàëèçèðîâàí ïðîöåññ âîññòàíîâ- ëåíèÿ íàíîêðèñòàëëè÷åñêîãî ìåòàëëîñîäåðæàùåãî ñûðüÿ. Ðàçðàáîòàí ñïîñîá ïðÿìîãî ïîëó÷åíèÿ áèîëîãè÷åñêè àêòèâíûõ ñðåä èìïóëüñíûì ëàçåðíûì îáëó÷åíèåì ìàññèâíîãî ìåòàëëè÷åñêîãî îáðàçöà. Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû âëèÿíèÿ íàíîïîðîøêîâ ìåòàëëîâ íà áèîëîãè÷åñêèå îáúåêòû. Ðàññìîòðåíî èñïîëüçîâàíèå íàíîêðèñòàëëè÷åñêèõ ìåòàëëè÷å- ñêèõ ìàòåðèàëîâ â ðàñòåíèåâîäñòâå, æèâîòíîâîäñòâå, ïòèöåâîäñòâå, ðûáîâîäñòâå, êîðìî- ïðîèçâîäñòâå. Äëÿ ó÷åíûõ, èíæåíåðíî-òåõíè÷åñêèõ ñïåöèàëèñòîâ â îáëàñòè ìàòåðèàëîâåäåíèÿ è áèî- ëîãîâ, ðàáîòàþùèõ â ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûõ îòðàñëÿõ àãðîïðîìûøëåííîñòè.

Ähnliche Einträge