Наука технологии наука разработки

В Рязани разработали технологию ускорения производства кремния для солнечных батарей

21.01.2021 09:55
Просмотров: 678

Ученые Рязанского государственного радиотехнического университета (РГРТУ) разработали технологию, позволяющую ускорить производство и повысить качество мультикристаллического кремния, который является основой для создания солнечных батарей. На исследование было направлено около 100 млн рублей, сообщил ТАСС доцент кафедры промышленной электроники вуза, кандидат технических наук Евгений Сливкин.

"Сегодня на основе мультикристаллического кремния, который выращивается в специальных установках, производится около половины фотоэлектрических модулей для солнечных батарей. Направленная кристаллизация - это сложный процесс, который занимает около 72 часов и происходит в вакууме. Созданная нами технология позволяет сократить время протекания процессов на 10%, при этом в целом повысить годность получаемого материала на 3-4%", - отметил собеседник агентства, уточнив, что разработчики уже получили шесть патентов на изобретение.

Для производства мультикристаллического кремния в промышленных масштабах используются установки направленной кристаллизации - в их вакуумных камерах расплавляют содержащую кремний породу, добавляя в нее различные примеси, а затем плавно остужают получившуюся массу. В результате охлаждения получается мультикристаллический слиток весом около 450 кг. Из пластин кремния изготавливают элементы солнечных батарей.

Разработанная в Рязани технология основана на использовании магнитного поля, создаваемого вокруг печи, в которой плавится кремний - в жидком состоянии он обладает хорошей проводимостью. Поле возникает благодаря сложной системе медных индукторов - они прикрепляются к камере, в которой происходит выращивание кристаллов. Магнитное поле заставляет перемешиваться расплавленное вещество, что обеспечивает более равномерное распределение примесей, увеличивает интенсивность теплообмена и позволяет получать за меньшее время более однородный по составу кремний.

Как пояснил собеседник агентства, разработка адаптирована для использования на самых распространенных в мире установках для получения мультикристаллического кремния. Площадкой для их испытания стала единственная в России компания-производитель мультикристаллических пластин из кремния, которая является резидентом технопарка "Мордовия" в Саранске, она же выступила партнером проекта. Софинансирование разработки осуществлялось на средства федеральной целевой программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы".