Перспективы солнечной энергетики тесно связаны с проблемами разработки новых малозатратных технологий получения поликристаллического кремния для фотоэлектрических преобразователей. В настоящее время основным фактором, определяющим эти перспективы, является уровень научно-технических достижений в области технологии кремния, поскольку более 50% стоимости солнечных кремниевых батарей приходится на исходный материал для изготовления фотоэлектрического преобразователей. Известные современные технологии получения поликристаллического кремния характеризуются как энергоемкие, экологически грязные и малоэффективные периодические процессы, что и определяет высокую стоимость производимого кремния, которая не приемлема для солнечной энергетики.[1] Для успешного конкурирования солнечной энергетики с традиционной производители фотоэлектрического преобразователей потребляли кремний в виде отходов полупроводниковой промышленности по цене 35 USD/кг [2,3]. Это так называемый солнечный кремний, который по содержанию примесей не удовлетворяет требования электронной промышленности. Следует отметить, что в связи с итенсивными темпами развития солнечной энергетики производители солнечных батарей уже в настоящее время испытают дефицит кремния, а цена резко выросла до 100 USD/кг. Прогнозируется, что дефицит солнечного кремния в мире будет нарастать и к 2010 году превысит 32000 тонн. Вопрос обеспечения сырьем для производителей солнечных батарей становится стратегической проблемой. [4] Поэтому усилия ученых и специалистов направлены на разработку и создание высокопроизводительной экологически чистой технологии производства поликристаллического кремния для солнечной энергетики со стоимостью ниже 20-25 долл.США/кг. Однако все попытки получения дешевого кремния находятся на стадии лабораторных исследований, результаты которых пока не удовлетворяют требованиям к солнечному кремнию либо по техническим характеристикам, либо по экономическим показателям. [5]
Разработка нетрадиционной технологии получения полупроводникового кремния, менее энергозатратной по сравнению с общепринятой технологией, базирующейся на собственном сырье и экологически более безопасной, имеет первостепенную важность в сложившихся условиях. Поэтому исследования, целью которых является теоретическая и экспериментальная оптимизация процесса и технологии получения поликристаллического солнечного кремния в реакторе кипящего слоя путем пиролиза моносилана являются актуальными. Для достижения поставленной цели необходимо выяснить закономерности образования твердой фазы при пиролитическом разложении моносилана в кипящем слое мелкозернистых кремниевых частиц и на основе полученных результатов оптимизировать гидродинамические, температурные и концентрационные режимы работы реактора. Этот комплекс задач явился предметом моих научных исследований.
Литература
1. Нашельский А.Я., Пульнер Э.О. Современное состояние технологии кремния для солнечной энергии // Высокочистые вещества. – 1996. - № 1. – С.102-111.
2. Тихонов М.Н., Петров Э.Л., Муратов О.Э. Возобновляемая энергетика: необходимость и актуальность//Экология промышленного производства – 2005 - №4;
3. Наумов А.В. Рынок солнечной энергетики начала ХХI Прогнозы и проблемы// Экология и промышленность России – 2006- №8 – С.28-32
4. Jesse W. Pichel and Ming Yang, Research Analysts, Piper Jaffray. Polysilicon Supply Constraint Limiting Industry Growth, 2005 Solar Year-end Review & 2006 Solar Industry Forecast// http://www.renewableenergyaccess.com/rea/news/story?id=41508
5. Нашельский А.Я., Пульнер Э.О. Современное состояние технологии кремния для солнечной энергии // Высокочистые вещества. – 1996. - № 1. – С.102-111.
Разработка нетрадиционной технологии получения полупроводникового кремния, менее энергозатратной по сравнению с общепринятой технологией, базирующейся на собственном сырье и экологически более безопасной, имеет первостепенную важность в сложившихся условиях. Поэтому исследования, целью которых является теоретическая и экспериментальная оптимизация процесса и технологии получения поликристаллического солнечного кремния в реакторе кипящего слоя путем пиролиза моносилана являются актуальными. Для достижения поставленной цели необходимо выяснить закономерности образования твердой фазы при пиролитическом разложении моносилана в кипящем слое мелкозернистых кремниевых частиц и на основе полученных результатов оптимизировать гидродинамические, температурные и концентрационные режимы работы реактора. Этот комплекс задач явился предметом моих научных исследований.
Литература
1. Нашельский А.Я., Пульнер Э.О. Современное состояние технологии кремния для солнечной энергии // Высокочистые вещества. – 1996. - № 1. – С.102-111.
2. Тихонов М.Н., Петров Э.Л., Муратов О.Э. Возобновляемая энергетика: необходимость и актуальность//Экология промышленного производства – 2005 - №4;
3. Наумов А.В. Рынок солнечной энергетики начала ХХI Прогнозы и проблемы// Экология и промышленность России – 2006- №8 – С.28-32
4. Jesse W. Pichel and Ming Yang, Research Analysts, Piper Jaffray. Polysilicon Supply Constraint Limiting Industry Growth, 2005 Solar Year-end Review & 2006 Solar Industry Forecast// http://www.renewableenergyaccess.com/rea/news/story?id=41508
5. Нашельский А.Я., Пульнер Э.О. Современное состояние технологии кремния для солнечной энергии // Высокочистые вещества. – 1996. - № 1. – С.102-111.
