JFE鋼鐵實現以冶金法制造太陽能電池多晶硅原料

JFE鋼鐵開發成功了能夠以100噸為單位生產面向多結晶硅太陽能電池的硅原料的冶金法制造技術。目前已開始在該公司西日本制鐵所(倉敷地區)建造相關設備,計劃2006年10月投產。

該設備將生產被稱為SOG(Solar Grade)硅的原料。以該公司購進的金屬硅為原料,使用此次的冶金法來制造。首先將金屬硅在真空環境下加熱熔化,利用電子束去除掉P(磷)。然后在Ar(氬)氣體中熔化后用等離子焊?(Plasma Torch)去除B(硼),凝固后提煉。應用普通金屬提煉工序可將金屬雜質的濃度降至0.1ppmw以下。

目前主流制造工藝是在氯化氣體中將雜質分離后,通過CVD(化學蒸鍍)將硅再次提取出來的“西門子法”。但是這種工序采用化學設備,需要建設2000噸的設備。每1000噸設備的投資額約為200億日元,建設周期也需要2~3年。對于要生產目前需求量迅速增加的多結晶硅太陽能電池矽碇(Ingot)的該公司來說,由于可能會出現多結晶硅原料供給吃緊的情況,因此決定利用自己公司的冶金技術自行生產原料。采用該冶金法,能以100噸為單位增設設備,建設周期也只有6~12個月。投資額也少得多。

開始建設的設備年產100萬噸,在西日本制鐵所(倉敷地區)的多晶碇制造設備相鄰處建造。建筑面積未公布,約為多晶碇制造設備的1.2倍。將來的目標是建造年產500噸的設備。

由該制造工藝生產的SOG硅具有與西門子法制造的多晶硅相同的品量,可用于生產高轉換效率的多結晶硅太陽能電池。