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高效低成本Al-Si合金法提純太陽級硅技術

交易信息: 完全轉讓-元  許可轉讓-元  技術入股-元  合作開發-元     
專利: 技術成熟度:通過小試  

技術領域:新材料及其應用,新能源與高效節能 應用領域:新能源、節能技術,裝備制造 最后更新時間:2018-11-30 14:30:38
所在地:中國 安徽省 合肥 高新區 (蜀山區)
所屬用戶簡介:
中國科學院合肥物質科學研究院(以下簡稱合肥研究院)位于合肥市西郊風景秀麗的蜀山湖畔,合肥研究院是中國科學院在安徽設立的一個綜合性科研基地和人才培養基地,位于合肥市西郊科學島上,在中科院安徽光學精密機械研究所、中科院等離子體物理研究所、中科院固體物理研究所、中科院合肥智能機械研究所和中科院合肥分院的基礎上組建而成,現建有安徽光學精密機械研究所、等離子體物理研究所、固體物理研究所、合肥智能機械研究所、強磁場科學中心、技術生物與農業工程研究所、先進制造技術研究所、醫學物理與技術中心、核能安全技術研究所和應用技術研究所等10個研究單元,和中國科技大學建有科教融合的核科學技術學院、環境科學與光電技術學院、合肥大科學中心等協同創新單元。通過組織優勢科研團隊,研究所組織和承擔國家重大重點科研任務的能力不斷加強,形成了等離子體物理、大氣環境、納米材料、生命科學等多個創新團隊和973、863團隊。2015年入選國家創新人才培養示范基地,2017年入選中國首批十大科技旅游基地和國家級雙創示范基地。 合肥研究院現有在職職工2688人,其中專業技術人員2334人,占在職職工87%。正高級人員392人,副高級人員745人。有研究生學歷的占在職職工63%,其中45歲以下占88%。在站博士后85人。當前隊伍中,擁有兩院院士6人、國家“萬人計劃”6人、國家“千人計劃”14人、科技部“創新人才推進計劃”4人、中科院“百人計劃”52人、安徽省“百人計劃”13人、“新世紀百千萬人才工程”國家級人選6人、杰青/優青9人、首席專家32人、省部級創新團隊14個。 合肥研究院主要研究領域涉及能源、環境、生物、材料、信息、國防,主要學科方向有磁約束核聚變科學與技術、先進核能與核安全技術、大氣環境探測與監測技術、強磁場科學與技術、特殊環境服役材料、機器人與智能裝備、現代農業技術、醫學物理與技術以及國防戰略高技術等,并形成了若干優勢交叉學科。 合肥研究院承擔了相關領域大量國家科研任務,經費總量不斷攀升,2017年度經費達到19.40億,位居中科院科研機構第一。2016年合肥研究院SCI收錄論文總數名列全國科研機構第一,EI收錄論文數量名列全國科研機構第二。近五年共申請專利1460件,獲授權795件,獲安徽省科研院所發明專利授權量第一名。2006年以來,合肥研究院共獲得國家科技獎20項、省部級科技獎48項。還獲華人物理學會亞洲杰出成就獎、國際內耗學最高獎甄納獎等多項國際科技大獎。 合肥研究院積極面向國民經濟主戰場,以合蕪蚌自主創新綜合試驗區、國家技術創新工程試點省和皖江城市帶承接產業轉移示范區建設等重大需求為導向,圍繞新能源、醫療健康、環境監測與治理、現代農業等產業領域,以中科院合肥技術創新工程院等院地合作平臺為依托和抓手,加快推進政產學研用深入融合,集聚科技資源,增強科技服務發展能力,為推動地方創新驅動發展做出了扎實的貢獻。在“十二五”期間直接獲得各類地方合作經費6.7億元;100余項專有技術或專利得到轉移轉化,吸引社會投資超30億元;有710余項中科院科技成果在地方、企業得到應用,為企業新增銷售收入960多億元,新增利稅113億元。合肥研究院是安徽省第一家試點股權激勵的單位,也是完成股權激勵企業數量最多的單位。截至2017年底,合肥研究院直接持股企業達60家,涉及新材料、生物技術、環境保護、電子信息等領域,注冊資本總額20.62億元。2017年共有38個知識產權作價1.9億元,入股成立了17個公司,股權獎勵金額1.3億元,新增社會總投資4.9億元。
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l 必要性及需求分析:     作為世界最大的太陽電池片和組件生產國,中國市場對太陽級硅料的需求占到全球的70%。直到2015年,我國太陽級硅料約有半數仍然需要進口,僅2016年上半年累計進口多晶硅70942噸,國內的產量遠遠滿足不了市場的需求。然而,中國一度缺乏主流的化學法硅材料生產的核心技術,重復建設的太陽級硅料廠水平低、能耗高、污染高、市場競爭力差。因此,需要開發一種投資少、低成本、高質量、大規模地生產高純度太陽級硅提純技術,才能在下一輪的太陽級硅料生產技術革新中占據有利位置。Al-Si合金法提純硅料技術是目前非化學法提純硅料技術研究的熱點,有望成為未來太陽級硅主流制備工藝。 l 現有工作基礎: 目前我們團隊已經掌握提純的關鍵技術,已經申請國家/省部基金5項,在國際一流期刊發表相關SCI論文十余篇,參與國內學術會議12人次,申請相關發明專利8項,具有自主知識產權,并且可以很快轉移到工業生產中。 對Al-Si合金法的除雜機理做了深入研究中,有突破性的進展,發現在Al-Si體系下,除了單純的界面分凝除雜外,還存在其他的除雜機制,利用該機制可以大大提高硅中關鍵元素B、P的去除效率,甚至突破Al-Si-B(P)三元體系熱力學平衡凝固理論的提純效率極限。對晶體生長動力學對除雜的影響做了深入研究,并根據該研究結果,設計研制了一套基于電磁場攪拌的晶體生長設備,在該設備上的實驗結果表明,電磁攪拌可大大降低晶體生長動力學對除雜的影響,提高除雜效率。 l 預期經濟和社會效益:     經估算,一座利用Al-Si合金法年產量1000噸多晶硅的工廠需投資1-2億人民幣,合金法生產的硅料成本約5-7萬元/噸,目前國際硅價格約為10-12萬元/噸,僅需要2到3年,即可收回投資成本開始盈利。且由于Al-Si合金法耗能低、副產品多、污染小,可帶動其他如鋁合金鑄造產業協同發展,具有可預見的經濟社會效益。



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