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陈国红和他的“多晶硅铸锭炉”

2014-04-14 08:39
林契于宸
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  在48所,陈国红俨然是一个“明星”。

  2013年9月,他主持开发的“多晶硅铸锭炉开发及产业化项目”荣获湖南省第二届职工科技创新奖一等奖,他本人也被授予“湖南省技术能手”和“湖南省五一劳动奖章”殊荣。

  20年前,这个来自湘潭大学机械工程系的青涩毕业生,怀揣着理想和热情来到中国电子科技集团公司第48研究所(下称“48所”),致力于热工设备的研究与开发。

  2006年12月,48所为打破国外对多晶硅铸锭炉的技术垄断,提出了“多晶硅铸锭炉的开发及产业化”项目,实现光伏产业链中的关键工艺设备国产化,掌握技术主动权。陈国红被选为项目组长,主持开发多晶硅铸锭炉项目。

  面对新的挑战,陈国红带领项目组人员充分研究国内外相关设备的技术,分析多晶硅铸锭的特殊工艺要求,在解决了一个又一个技术难题之后,于2007年12月实现R13450-1/UM型多晶硅铸锭炉安装调试一次成功,铸造出的硅锭晶体结构和电学特性全部优良。

  该设备的成功研制,解决了我国大规模生产多晶硅锭的技术瓶颈,是我国太阳能光伏产业关键设备实现国产化的一次重大突破,使我国的多晶硅制备技术不再受制于人。

  为加快科技成果转化,将项目成果转化为经济发展的推力,2009年3月,在48所“装备产品同时并举”战略规划下,陈国红受命筹建湖南红太阳光电科技有限公司铸锭生产线。

  当园区内还是一片黄泥地时,铸锭炉车间率先启动进场安装。仅用了3个月,12台铸锭炉生产能力达产。

  此后多年,陈国红带领技术团队在自己的多晶铸锭工厂中,探索出了适合国产设备的高效多晶铸锭工艺,创造性地采用无籽晶的高效多晶铸锭工艺,从熔化到生长自动切换,无需人工测量,解决了操作中的自动控制问题,降低了生产成本,利于大规模生产,并通过更为理想的温度梯度、界面形状来控制硅晶体的形核与生长,获得质量更好的多晶硅—高效多晶硅。

  2011年,通过技术升级,陈国红技术团队成功研制出R13660-1/UM型(660Kg级)多晶硅铸锭炉。2012年7月,陈国红技术团队开始800kg多晶硅铸锭炉的研制工作,并且在工艺上加以改进和创新,成功研制出R13800-1/UM(800kg级)高效多晶硅铸锭炉,从普通多晶铸锭到无籽晶的高效全熔多晶铸锭,实现了设备与工艺的完美融合。

  2013年3月,800kg高效多晶硅铸锭炉试制成功,5月即实现20台批量生产。用高效多晶硅片制成的太阳能电池,转换效率比普通多晶硅片制成的电池效率高出两个挡位,真正体现了高效多晶铸锭的技术和成本优势,达到国内领先水平。

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