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高效低成本Al-Si合金法提纯太阳级硅技术

交易信息: 完全转让-元  许可转让-元  技术入股-元  合作开发-元     
专利: 技术成熟度:通过小试  

技术领域:新材料及其应用,新能源与高效节能 应用领域:新能源、节能技术,装备制造 最后更新时间:2018-11-30 14:30:38
所在地:中国 安徽省 合肥 高新区 (蜀山区)
所属用户简介:
中国科学院合肥物质科学研究院(以下简称合肥研究院)位于合肥市西郊风景秀丽的蜀山湖畔,合肥研究院是中国科学院在安徽设立的一个综合性科研基地和人才培养基地,位于合肥市西郊科学岛上,在中科院安徽光学精密机械研究所、中科院等离子体物理研究所、中科院固体物理研究所、中科院合肥智能机械研究所和中科院合肥分院的基础上组建而成,现建有安徽光学精密机械研究所、等离子体物理研究所、固体物理研究所、合肥智能机械研究所、强磁场科学中心、技术生物与农业工程研究所、先进制造技术研究所、医学物理与技术中心、核能安全技术研究所和应用技术研究所等10个研究单元,和中国科技大学建有科教融合的核科学技术学院、环境科学与光电技术学院、合肥大科学中心等协同创新单元。通过组织优势科研团队,研究所组织和承担国家重大重点科研任务的能力不断加强,形成了等离子体物理、大气环境、纳米材料、生命科学等多个创新团队和973、863团队。2015年入选国家创新人才培养示范基地,2017年入选中国首批十大科技旅游基地和国家级双创示范基地。 合肥研究院现有在职职工2688人,其中专业技术人员2334人,占在职职工87%。正高级人员392人,副高级人员745人。有研究生学历的占在职职工63%,其中45岁以下占88%。在站博士后85人。当前队伍中,拥有两院院士6人、国家“万人计划”6人、国家“千人计划”14人、科技部“创新人才推进计划”4人、中科院“百人计划”52人、安徽省“百人计划”13人、“新世纪百千万人才工程”国家级人选6人、杰青/优青9人、首席专家32人、省部级创新团队14个。 合肥研究院主要研究领域涉及能源、环境、生物、材料、信息、国防,主要学科方向有磁约束核聚变科学与技术、先进核能与核安全技术、大气环境探测与监测技术、强磁场科学与技术、特殊环境服役材料、机器人与智能装备、现代农业技术、医学物理与技术以及国防战略高技术等,并形成了若干优势交叉学科。 合肥研究院承担了相关领域大量国家科研任务,经费总量不断攀升,2017年度经费达到19.40亿,位居中科院科研机构第一。2016年合肥研究院SCI收录论文总数名列全国科研机构第一,EI收录论文数量名列全国科研机构第二。近五年共申请专利1460件,获授权795件,获安徽省科研院所发明专利授权量第一名。2006年以来,合肥研究院共获得国家科技奖20项、省部级科技奖48项。还获华人物理学会亚洲杰出成就奖、国际内耗学最高奖甄纳奖等多项国际科技大奖。 合肥研究院积极面向国民经济主战场,以合芜蚌自主创新综合试验区、国家技术创新工程试点省和皖江城市带承接产业转移示范区建设等重大需求为导向,围绕新能源、医疗健康、环境监测与治理、现代农业等产业领域,以中科院合肥技术创新工程院等院地合作平台为依托和抓手,加快推进政产学研用深入融合,集聚科技资源,增强科技服务发展能力,为推动地方创新驱动发展做出了扎实的贡献。在“十二五”期间直接获得各类地方合作经费6.7亿元;100余项专有技术或专利得到转移转化,吸引社会投资超30亿元;有710余项中科院科技成果在地方、企业得到应用,为企业新增销售收入960多亿元,新增利税113亿元。合肥研究院是安徽省第一家试点股权激励的单位,也是完成股权激励企业数量最多的单位。截至2017年底,合肥研究院直接持股企业达60家,涉及新材料、生物技术、环境保护、电子信息等领域,注册资本总额20.62亿元。2017年共有38个知识产权作价1.9亿元,入股成立了17个公司,股权奖励金额1.3亿元,新增社会总投资4.9亿元。
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l 必要性及需求分析:     作为世界最大的太阳电池片和组件生产国,中国市场对太阳级硅料的需求占到全球的70%。直到2015年,我国太阳级硅料约有半数仍然需要进口,仅2016年上半年累计进口多晶硅70942吨,国内的产量远远满足不了市场的需求。然而,中国一度缺乏主流的化学法硅材料生产的核心技术,重复建设的太阳级硅料厂水平低、能耗高、污染高、市场竞争力差。因此,需要开发一种投资少、低成本、高质量、大规模地生产高纯度太阳级硅提纯技术,才能在下一轮的太阳级硅料生产技术革新中占据有利位置。Al-Si合金法提纯硅料技术是目前非化学法提纯硅料技术研究的热点,有望成为未来太阳级硅主流制备工艺。 l 现有工作基础: 目前我们团队已经掌握提纯的关键技术,已经申请国家/省部基金5项,在国际一流期刊发表相关SCI论文十余篇,参与国内学术会议12人次,申请相关发明专利8项,具有自主知识产权,并且可以很快转移到工业生产中。 对Al-Si合金法的除杂机理做了深入研究中,有突破性的进展,发现在Al-Si体系下,除了单纯的界面分凝除杂外,还存在其他的除杂机制,利用该机制可以大大提高硅中关键元素B、P的去除效率,甚至突破Al-Si-B(P)三元体系热力学平衡凝固理论的提纯效率极限。对晶体生长动力学对除杂的影响做了深入研究,并根据该研究结果,设计研制了一套基于电磁场搅拌的晶体生长设备,在该设备上的实验结果表明,电磁搅拌可大大降低晶体生长动力学对除杂的影响,提高除杂效率。 l 预期经济和社会效益:     经估算,一座利用Al-Si合金法年产量1000吨多晶硅的工厂需投资1-2亿人民币,合金法生产的硅料成本约5-7万元/吨,目前国际硅价格约为10-12万元/吨,仅需要2到3年,即可收回投资成本开始盈利。且由于Al-Si合金法耗能低、副产品多、污染小,可带动其他如铝合金铸造产业协同发展,具有可预见的经济社会效益。



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