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硅片回收发展

科学技术的发展不断硅片回收

价格推动着半导体的发展。自动化和计算机等技术发展,使硅片(集成电路)这种高技术产品的造价已降到十分低廉的程度。如果把现在国外超大规模集成电路硅片的价格换算成人民币,则芯片上平均每50个晶体管的价格还不到一分钱。一台微型电子计算机的售价,也只不过数百元人民币。这样就为电子计算机进入千家万户铺平了道路。现在,家用电器已越来越多:电视机、录音机、音响、洗衣机、电饭锅、微波炉、电话等等,使我们的生活越来越现代化。

当然,芯片给家庭带来的变化还远不止于此,随着电子化家庭的增多,一种新的生产生活方式--“家庭工业”和“家庭办公室”正在产生。将来,坐在家里操作机器、指挥生产、管理公司和工厂,将成为为期不远的现实。

说起硅,我们就不得不提下中国赛维了!

1 赛维动态

世界最大的太阳能硅片生产商——江西赛维LDK太阳能高科技有限公司2008年9月20日宣布,公司已于前一天在美国成功增发480万股美国存托股份(ADS),发行价格为41.75美元,募集资金2亿美元,主要用于多晶硅

工厂和硅片工厂的扩建。

据悉,赛维LDK将使用此次发行净收益的60%用于支持公司多晶硅工厂的建设,30%用于扩大多晶硅片产能,10%用于一般性企业活动。

赛维LDK是专注于太阳能多晶硅料、铸锭及多晶硅片研发、生产、销售为一体的高新技术光伏企业。美国纽交所上市公司,2008年实现销售收入预计将达17.5亿美元。目前产能超过1000MW,成为世界上最大的太阳能多晶硅片供应商,并成为全球第一家进入“吉瓦俱乐部”的光伏企业。目前,赛维LDK订单已排至2018年,订单总量超过了13GW,成为世界在手订单最多的多晶硅片供应商。

赛维LDK正在致力于发展成为一个集太阳能多晶硅料、铸锭及硅片研发、生产、销售为一体的“世界级光伏领袖企业”。目前在硅片环节,赛维LDK已经无可争议地成为了世界上最具竞争优势的光伏企业。在多晶硅领域,赛维LDK多晶硅项目建立了国际最先进的全闭环循环系统,所有的生产工艺成分及废弃物将全部进行回收,不仅节约了成本,而且保护环境,解决了生产多晶硅的最大技术瓶颈。项目投产后,成本控制将远远超越国内现有生产水平,达到国际先进水平。这将是中国最有希望在环境、规模、成本、质量等多方面取得全面成功的硅料项目。到2009年,赛维LDK有望成为世界领先的产能最大、技术最先进、工艺最环保的多晶硅及太阳能硅片生产基地。

2 线锯的发展史

第一台实用的光伏切片机台诞生于1980年代,它源于Charles Hauser 博士前沿性的研究和工作。Charles Hauser博士是瑞士HCT切片系统的创办人,也就是现在的应用材料公司PWS精确硅片处理系统事业部的前身。这些机台使用切割线配以研磨浆来完成切割动作。今天,主流的用于硅锭和硅片切割的机台的基本结构仍然源于Charles Hauser 博士最初的机台,不过在处理载荷和切割速度上已经有了显著的提高。

3 切割工艺

现代线锯的核心是在研磨浆配合下用于完成切割动作的超细高强度切割线。最多可达1000条切割线相互平行的缠绕在导线轮上形成一个水平的切割线“网“。马达驱动导线轮使整个切割线网以每秒5到25米的速度移动。切割线的速度、直线运动或往复运动都会在整个切割过程中根据硅锭的形状进行调整。在切割线运动过程中,喷嘴会持续向切割线喷射含有悬浮碳化硅颗粒的研磨浆。

硅块被固定于切割台上,通常一次4块。切割台垂直通过运动的切割线切割网,使硅块被切割成硅片(图2)。切割原理看似非常简单,但是实际操作过程中有很多挑战。线锯必须精确平衡和控制切割线直径、切割速度和总的切割面积,从而在硅片不破碎的情况下,取得一致的硅片厚度,并缩短切割时间。

4 减少硅料消耗

对于以硅片为基底的光伏电池来说,晶体硅(c-Si)原料和切割成本在电池总成本中占据了最大的部分。光伏电池生产商可以通过在切片过程中节约硅原料来降低成本。降低截口损失可以达到这个效果,截口损失主要和切割线直径有关,是切割过程本身所产生的原料损失。切割线直径已经从原来的180-160μm 降低到了目前普遍使用的140-100μm 。降低切割线直径还可以在同样的硅块长度下切割出更多的硅片,提升机台产量。

让硅片变得更薄同样可以减少硅原料消耗。在过去的十多年中,光伏硅片的厚度从原来的330μm 降低到现在普遍的180-220μm范围内。这个趋势还将继续,硅片厚度将变成 100μm. 减少硅片厚度带来的效益是惊人的,从330μm 到 130μm,光伏电池制造商最多可以降低总体硅原料消耗量 多达60%。