2023/08/11
2023年8月，江西聯(lián)創(chuàng)光電超導應用有限公司與寧夏某家專業(yè)從事研發(fā)與生產(chǎn)光伏單晶硅棒與半導體硅棒的企業(yè)簽訂合作協(xié)議。基于雙方前期已就高溫超導磁控硅單晶生長爐開展合作研發(fā)，且研發(fā)進度符合預期，已取得階段性成果，總體進展順利。
本次合作的主要內(nèi)容是結合該企業(yè)生產(chǎn)和研發(fā)的實際需求，推進該企業(yè)的光伏單晶硅產(chǎn)品由P型向N型轉化，以滿足光伏電池市場對高質量硅單晶的需求，實現(xiàn)技術及產(chǎn)品升級。
目前該企業(yè)已開始布局硅單晶的技術及產(chǎn)品升級，實現(xiàn)磁控N型光伏硅單晶規(guī)?；a(chǎn)，預計2024年到2025年，硅單晶生長爐升級改造對高溫超導磁體的需求約300臺。2024年將為該企業(yè)交付第一批不少于50臺。
相較于永磁體、常規(guī)電磁鐵，超導磁體由于其低能耗、快速響應控制、磁場強度高、均勻性好等優(yōu)點，被公認為適用于光伏N型及半導體硅單晶制備的最佳方案（體積可縮小為1/5，重量縮小為1/10，可降低電耗20%，提高30%以上的成品率）。目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)采用低溫超導磁體的產(chǎn)品，但均需工作在液氦溫區(qū)，有的還需要浸泡液氦。然而，用高溫超導材料制作大口徑傳導式磁體，工作在20-30K溫區(qū)，無需任何低溫液體冷媒，制冷成本低（一臺制冷機即可滿足制冷需求），可以滿足大尺寸（6-12in及以上)、高品質單晶硅生長所需的磁場強度要求（水平方向0.5T），有效抑制熔體對流、熔面溫度起伏、降低硅單晶中間隙氧濃度、提高摻雜物的徑向均勻性，提高大尺寸硅單晶的質量。目前國內(nèi)高溫超導帶材應用領域不斷擴大，產(chǎn)業(yè)化規(guī)模極速放大趨勢明顯，在全球的激烈競爭態(tài)勢下，國產(chǎn)帶材廠商良率大幅提升、市場空間快速打開、紛紛大幅擴產(chǎn)，帶材價格已經(jīng)呈現(xiàn)出短期大幅下降的趨勢，這將快速實現(xiàn)高溫超導磁體的大幅降本，從而在該領域達到高溫超導磁體售價低于低溫超導磁體的狀態(tài)。
目前，超導磁場已廣泛應用于半導體12英寸大硅片生長領域，而伴隨著市場對光伏硅片轉換效率要求的不斷提升，光伏N型電池級硅片有望主導未來的市場需求，這對材料品質提出更高要求，低氧、高少子壽命、高阻成為硅片發(fā)展趨勢，光伏制造開啟半導體工藝時代，技術壁壘不斷提升，將助力超導磁場加速導入光伏硅片產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，未來3-5年內(nèi)，全球范圍內(nèi)（主要市場在中國）N型半導體的單晶爐總需求達到5萬-10萬臺。
此次合作協(xié)議的達成，也標志著高溫超導磁體技術在硅單晶生長爐領域走出了商業(yè)化的第一步，是繼高溫超導在感應加熱領域成功應用之后，在工業(yè)生產(chǎn)領域的又一次成功應用。
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