李灿课题组：光伏单晶炉氩气净化回收技术

zhibian

中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室及太阳能研究部中科院院士李灿领导的团队与大连连城数控机器股份有限公司合作研发出光伏单晶炉氩气净化回收技术。该技术为光伏晶硅大规模生产提供了技术保障。

　　氩气在空气中含量极低（仅0.93%），通常作为副产物从空分制氧过程中分离提取，所以高纯氩气生产成本较高。高纯氩气（纯度>99.999%）是单晶硅和多晶硅制备过程中必不可少的净化和保护气。近年来，太阳能光伏发电行业发展迅猛，氩气需求量激增，其价格持续攀升，甚至出现供不应求的局面，严重影响、甚至制约我国光伏产业的发展。国外氩气净化回收技术昂贵且产能规模有限。因此，研发具有自主知识产权的低成本、高产能氩气净化回收技术成为亟待解决的任务。
　　该团队日前研发出高活性、高稳定性的相关催化技术，并根据规模化光伏单晶炉氩气净化回收的工业需求，研发出成套工艺技术及其装备，中试样机于2019年12月在包头美科硅能源有限公司一次开车成功。在较温和条件下，有效消除单晶炉氩气尾气中多种杂质，净化后氩气中各种杂质浓度低于0.5 ppm，远优于光伏晶硅生产过程的PV6-1110氩气行业标准（杂质浓度<10 ppm）。此技术在实际工况条件下能够同时满足至少4至6台单晶炉氩气尾气净化要求，将大幅度减少晶硅制造过程中高纯氩气的消耗量，帮助光伏企业克服氩气供给波动的影响。中试装置的开车成功，为后续量产奠定了技术基础。
　　该技术的成功研发，将进一步降低太阳能发电成本，为太阳能光伏行业带来可观的经济效益，有效提升我国光伏行业的核心竞争力。


       氩气，国标编号 22011 ，CAS号 7440-37-1， 分子式 Ar，分子量 39.95，无色无臭的惰性气体；蒸汽压 202.64kPa(-179℃)；熔点 -189.2℃；沸点-185.7℃ 溶解性：微溶于水;密度：相对密度(水=1)1.40(-186℃)；相对密度(空气=1)1.38；稳定性：稳定；危险标记 5(不燃气体)；主要用途：用于灯泡充气和对不锈钢、镁、铝等的电弧焊接，即“氩弧焊”。
       李灿，男，汉族，1960年1月生于甘肃省。理学博士，中国科学院大连化学物理研究所研究员，博士生导师。2003年当选中国科学院院士，2005年当选第三世界科学院院士，2008年当选欧洲人文和自然科学院外籍院士、英国皇家化学学会会士。任中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室（筹）主任，中法催化联合实验室中方主任，英国石油公司与中国科学院大连化学物理研究所能源创新实验室主任，兼任中国科学技术大学材料与化学学院院长。主要从事催化材料、催化反应和催化光谱表征方面的研究，研制了具有自主知识产权的国内第一台用于催化材料研究的紫外共振拉曼光谱仪。