关于推荐2017年度国家科学技术奖进步奖材料的公示

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1、关于推荐2017年度国家科学技术奖进步奖材料的公示公示内容：一、项目名称诱导形核高性能铸造多晶硅的生长及其产业化二、推荐单位（专家）意见该项目突破了国际上大晶粒铸造多晶硅的技术思路，率先提出并开发了铸造多晶硅“晶核诱导、可控形核”的技术，制备了小晶粒铸造多晶硅；发明了改善坩埚侧壁形核和抑制杂质污染的涂层技术；开发了配套的铸锭炉热场与铸锭工艺；发明了简单快速的铸造多晶硅块的位错检测技术。该项目获得国家重点新产品1项；获得授权专利50余项，其中中国发明专利30余项，美韩等外国专利3项；获得江西省科技进步一等奖等3项省级奖励；获得中国专利优秀奖2项。累计三年新增销售收入超过70亿元，

2、经济效益显著。推动了光伏行业进入“高效多晶硅片”应用时代。该项目技术难度大，创新性明显，拥有自主知识产权，促进了行业的科技进步，经济和社会效益显著。对照国家奖授奖条件，推荐该项目为国家科学技术进步奖一等奖。三、项目简介该项目属太阳能光伏及新材料科学技术领域。为了应对日益严峻的能源危机及环境污染问题，世界各国都在大力发展可再生能源。特别是在我国能源消耗以化石能源为主，造成了严重的雾霾问题，发展清洁可再生能源迫在眉睫。太阳能光伏作为最重要的清洁可再生能源之一，以每年近30%的速度不断增长。2015年我国光伏产品销售已超过4000亿人民币，成为国家重点发展的战略新兴产业之一。光伏产业

3、的发展趋势是：高转换效率和低成本。目前，铸造多晶硅锭及硅片占据了光伏市场60%以上，研究表明光电转换效率每提高1%，光伏发电成本下降7%。因此，如何提高铸造多晶硅的光电转换效率，降低铸造多晶硅成本是国内外学术及产业界关注的焦点。传统铸造多晶硅主要采用定向凝固法生长，含有较多的缺陷和杂质，光电转换效率较低。由于传统铸造多晶硅为自发形核，初始形核没有得到有效控制，导致晶粒大小不均匀、缺陷密度高。而杂质主要是来自于坩埚杂质的污染，高温下扩散进入硅锭中。所以，控制硅锭中缺陷和杂质的生成对于提高铸造多晶硅转换效率至关重要。针对这一问题，10年来国内外做出了大量的努力，主要专注于大晶粒铸造

4、多晶硅的研究。尽管如此，铸造多晶硅光电转换效率低这一国际难题一直没有得到有效解决。该项目对铸造多晶硅材料发展面临的上述难题进行了近十年的研究。1.突破了国际上大晶粒铸造多晶硅的技术思路，率先提出并开发了铸造多晶硅“晶核诱导、可控形核”的技术，制备了小晶粒铸造多晶硅，降低了位错密度（由106/cm2降低到104/cm2），提升了光电转换效率。发明了多孔坩埚、高效涂层坩埚和微晶形核等可控形核技术，避免了自发形核的缺陷。获中国优秀专利奖1项。2.发明了改善坩埚侧壁形核和抑制杂质污染的涂层技术，利用侧壁形核产生的晶界抑制杂质的扩散，减少了坩埚壁对硅锭的杂质污染，提升了硅锭边部区域的光电

5、转换效率。3.开发了配套的铸锭炉热场与铸锭工艺。发明了平界面热场和真空退火工艺，减少了晶体热应力从而减少热应力导致的位错，提升了光电转换效率；开发了大尺寸铸锭炉热场、二次加料技术和硅粉压块利用技术，铸造出世界首个G6代硅锭，单炉产量提升60%以上，能耗降低20％以上，降低了铸造多晶硅的成本。获中国优秀专利奖1项。4.发明了简单快速的铸造多晶硅块的位错检测技术，实现了铸造多晶硅块位错的在线检测，减少了不良品的产生，保障了高性能铸造多晶硅质量的稳定性。该项目开发了一系列高转换效率的多晶硅片产品，目前常规工艺电池产线转换效率达到18.8%，相比于普通多晶硅转换效率提升了0.7-1%，

6、显著地提高了转换效率。获得国家重点新产品1项；获得授权专利50余项，其中中国发明专利30余项，美韩等外国专利3项；发表论文20余篇；成果鉴定为国际领先水平；主持制定《太阳能电池用硅片标准》1项SEMI国际标准和《太阳电池用多晶硅片》等2项国家标准；获得江西省科技进步一等奖等3项省级奖励；获得中国专利优秀奖2项。累计三年新增销售收入超过70亿元。目前高效多晶硅片占铸造多晶硅市场90%以上，中国光伏行业协会对该技术评价为：项目提出了诱导可控形核的技术，率先推出了小晶粒高效多晶硅片，得到了广泛的应用，推动了光伏行业进入“高效多晶硅片”应用时代。促进光伏发电成本下降，有效提升我国光伏产

7、品在国际市场中的竞争力，打破了光伏技术在外的误识。四、客观评价1、与国内外相关技术比较2012年10月上海科学技术情报研究所对该项目国际联机检索查新表明：“该单位创造性地在坩埚底部设置形核层，诱导初始化形核，使得初始晶粒细小，位错少。其他公司的高效多晶工艺，未见公开报道。未检索到与该单位项目同样在坩埚底部设置形核层的国内外报道。该项目具有新颖性。”该单位的高效多晶硅片常规工艺电池产品送往无锡国家太阳能光伏产品质量监督检验中心测试，光电转换效率达到18.8%。文献报道德国LeibnizInst