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硅片金刚线切割液回收系统研究

2021-02-26张昱博赵亮

科学与信息化 2021年4期
关键词:单晶硅纯水硅片

张昱博 赵亮

1. 曲靖阳光能源硅材料有限公司 云南 曲靖 655000;

2. 锦州阳光能源有限公司 辽宁 锦州 121016

1 研究背景

在全球太阳能发电市场中,晶体硅发电仍占据90%以上的市场。然而近年来,在全球范围内,单晶硅逐步呈现出一定的优势。这种现象在去年我国市场上,也体现出了明显的特征。单晶硅回暖,在上游体现为单晶产品供应商纷纷满产、扩产,产能增加与成本下降使得单晶产品价格下降;在下游需求上,这种现象随着我国光伏地面电站建设热潮兴起,平价上网普及。对于项目开发商来说,随着度电价格下调,单晶硅的路线逐渐被更多人认可。这一点体现在,更多的项目开发商开始关注对度电成本的控制。而这一根本原因也倒逼太阳能组件、电池片制造商们加快步伐提升技术,降低成本,向高效平价上网迈进。

光伏应用市场系统成本快速降低,也要求各上游企业降低售价。摆在各大硅片、电池厂家的主要问题为进一步降低生产成本,已达到预期效益。经调查现各大硅片厂家,不仅仅通过控制线径增加出片来降低成本,也有部分厂家对切割液进行回收再利用来降低成本[1]。

2 技术原理及性能指标

本项目选用压滤机将切片设备切割结束后废液中的硅粉及其他杂质过滤掉,然后使用精滤单元将压滤后的液体再次进行过滤,过滤掉粒径较小的杂质,再根据回收率情况填补纯水。该产品性能主要技术指标:

(1)电导率<50us/cm。

(2)pH值在6~7之间。

(3)回收液外观清澈,无悬浮物。

工艺流程见下图。

图1 生产工艺流程图

3 技术的创造性与先进性

阳光能源有限公司在2014年开始对之前砂浆切割设备进行改造,改造后设备切割不使用砂浆进行切割,而是使用纯水加切割液进行切割,改造完成后设备能耗、切割成本降低,单机产能大幅度提高,但随之而来的污水问题也逐步体现[2]。

在改造之初即责成项目组对废液回收问题进行技术攻关,项目组先后使用离心机、压滤机等设备进行试验,先后经过1年时间的论证、试验总结出相关技术数据,并在2016年开始对该项目进行建设,现已达到此项目的基本目标,即降低了生产的成本,又降低了污水的排放,减少污水站压力。此项目在各大太阳能企业中处于领先地位。为广大太阳能企业提供了废水回收处理的方向,此项目对环境保护、降低能耗等方面起到很大作用[3]。

通过这几年的不断升级改造,切片污水已经完全满足生产要求,并且硅泥可以单独销售,产生一定的利润。

4 技术的成熟程度,适用范围和安全性

经过前期小批量试验,使用回收液切割和使用纯水切割的硅片无差别,满足现阶段的硅片切割和电池制作使用要求。

本项目适用于阳光能源所有金刚切设备下机废液的回收。此项目废液使用专用地沟进行回收,主体设备操作简便,成品回收液体通过管路输送至各机台,安全性能较高[4]。

5 应用情况及存在的问题

此项目运行四年以来通过不断的改进提升已经完全满足切片需求。并且电池制作方面经过多次试验,使用回收液切割的硅片在电池制作时未发生异常,完全满足电池制作需求。

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