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需求背景

随着太阳能光伏行业的快速发展，对太阳能级硅的需求不断增加。晶硅切割废料是太阳能硅制备过程中产生的废料，其中包含有价值的硅材料。因此，对晶硅切割废料进行再生提纯制备太阳能级硅具有重要意义。其需求背景主要体现在以下几个方面：

a. 资源回收利用：再生提纯晶硅切割废料可以实现对资源的高效回收利用，减少对原始硅材料的依赖，降低生产成本。

b. 环境保护：再生提纯晶硅切割废料可以减少废料的排放，降低对环境的负面影响，实现可持续发展。

c. 能源节约：再生提纯晶硅切割废料的利用可以减少能源消耗，降低能源成本，提高能源利用效率。

d. 太阳能产业发展：太阳能级硅是太阳能电池的关键材料，再生提纯晶硅切割废料的制备可推动太阳能产业的发展，提供更多的太阳能电池材料供应。

需解决的主要技术难题

再生提纯晶硅切割废料制备太阳能级硅面临以下主要技术难题：

a. 废料预处理技术：晶硅切割废料中可能含有杂质和掺杂物，需要开发高效的预处理技术，去除杂质和掺杂物，净化硅材料。

b. 再生提纯技术：研发高效的再生提纯技术，以去除废料中的杂质和掺杂物，提高硅材料的纯度，满足太阳能电池制备的要求。

c. 工艺优化技术：优化再生提纯过程的工艺参数和条件，提高硅材料的质量和产量，并降低能源消耗和生产成本。

d. 环境友好技术：开发环境友好的再生提纯技术，减少化学物质的使用和废料的产生，降低对环境的污染和影响。

期望实现的主要技术目标

制备的太阳能多晶硅Si≥6N(***%) B≤***

P≤***

总金属杂质含量≤10ppm

氧浓度≤***×1017 at/cm3 碳浓度≤***×1016 at/cm3

制备成太阳能电池效率≥***%

① 创新了晶硅废料在“气相+液相”双重介质保护下的熔炼技术， 解决了晶硅废料比表面积大、活性强、熔炼时易氧化的难题， 实现了晶硅切割废料微粉控氧熔炼成硅锭。

② 独创了“控氧熔炼+造渣精炼”一体化技术，解决了晶硅废料金属杂质和非金属杂质难以去除的难题，也解决了晶硅废料的熔炼+精炼一体化的难题，实现了“晶硅废料一步法”绿色。

需求解析

解析单位：重庆市高新区 解析时间：2023-06-08

马锦端

重庆菁英科技经济融合发展服务中心

专家

综合评价

综合评价晶硅切割废料再生提纯制备太阳能级硅的技术需求，可以考虑以下几个方面： a) 废料处理效率：技术方案应具备高效的废料处理能力，实现对废料的快速分离和回收，降低资源浪费和环境污染。 b) 再生提纯效果：技术方案应能够将废料中的杂质和杂物彻底去除，使再生后的硅达到太阳能级的纯度要求，以确保其在太阳能电池制造中的可用性和性能。 c) 工艺可行性：技术方案应具备工艺上的可行性，包括设备和材料的可获得性、操作的简便性和可控性，以便实现规模化生产和应用。 d) 经济可行性：技术方案的经济可行性评价包括成本效益分析、投资回报周期等经济指标，确保技术的商业化应用具备良好的经济效益。 e) 可持续性和环境友好性：技术方案应考虑资源的可持续利用和环境影响的减少，采用清洁生产工艺，降低能源消耗和废弃物产生。

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