科技日报记者?郝晓明
记者从中国科学院大连化学物理研究所获悉，由该所李灿院士领导的研发团队与大连连城数控机器股份有限公司合作，率先研发出光伏单晶炉氩气净化回收技术并一次试车成功。该技术为光伏晶硅大规模生产提供保障，可大幅降低太阳能发电成本，提升我国光伏行业的核心竞争力，填补我国在太阳能光伏晶硅制造领域的技术空白。
氩气在空气中含量极低，仅占0.93%，通常作为副产物从空分制氧过程中分离提取。而高纯氩气是单晶硅和多晶硅制备过程中必不可少的净化和保护气，需要的纯度通常大于99.999%，其生产成本较高。近年来，随着太阳能光伏发电行业的迅猛发展，对氩气的需求量激增，其价格持续攀升且供不应求，严重制约我国光伏产业的发展。而国外的氩气净化回收技术昂贵且产能有限，因此亟待攻克具有自主知识产权的低成本、高产能氩气净化回收技术。
目前，该团队研发的高活性、高稳定性的相关催化技术，并根据规模化光伏单晶炉氩气净化回收的工业需求，研发出成套工艺技术及其装备，中试样机于2019年12月在包头美科硅能源有限公司一次开车成功，为后续量产奠定了技术基础。
数据显示，在较温和条件下，该装置能够有效消除单晶炉氩气尾气中的多种杂质，净化后的氩气中各种杂质浓度低于0.5ppm，即200万个氩气分子中的有害气体杂质浓度低于1个，远优于光伏晶硅生产过程中杂质浓度低于10ppm的行业标准。
据悉，在实际工况条件下，该技术能够同时满足至少4至6台单晶炉氩气尾气净化要求，可大幅度减少晶硅制造过程中对高纯氩气的消耗量，帮助光伏企业克服氩气供给波动带来的影响，为太阳能光伏行业带来可观的经济效益。
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单晶炉氩气尾气净化流程示意图。图片由受访单位提供
