科技日報記者?郝曉明

記者從中國科學院大連化學物理研究所獲悉，由該所李燦院士領導的研發團隊與大連連城數控機器股份有限公司合作，率先研發出光伏單晶爐氬氣凈化回收技術并一次試車成功。該技術為光伏晶硅大規模生產提供保障，可大幅降低太陽能發電成本，提升我國光伏行業的核心競爭力，填補我國在太陽能光伏晶硅制造領域的技術空白。

氬氣在空氣中含量極低，僅占0.93%，通常作為副產物從空分制氧過程中分離提取。而高純氬氣是單晶硅和多晶硅制備過程中必不可少的凈化和保護氣，需要的純度通常大于99.999%，其生產成本較高。近年來，隨著太陽能光伏發電行業的迅猛發展，對氬氣的需求量激增，其價格持續攀升且供不應求，嚴重制約我國光伏產業的發展。而國外的氬氣凈化回收技術昂貴且產能有限，因此亟待攻克具有自主知識產權的低成本、高產能氬氣凈化回收技術。

目前，該團隊研發的高活性、高穩定性的相關催化技術，并根據規模化光伏單晶爐氬氣凈化回收的工業需求，研發出成套工藝技術及其裝備，中試樣機于2019年12月在包頭美科硅能源有限公司一次開車成功，為后續量產奠定了技術基礎。

數據顯示，在較溫和條件下，該裝置能夠有效消除單晶爐氬氣尾氣中的多種雜質，凈化后的氬氣中各種雜質濃度低于0.5ppm，即200萬個氬氣分子中的有害氣體雜質濃度低于1個，遠優于光伏晶硅生產過程中雜質濃度低于10ppm的行業標準。

據悉，在實際工況條件下，該技術能夠同時滿足至少4至6臺單晶爐氬氣尾氣凈化要求，可大幅度減少晶硅制造過程中對高純氬氣的消耗量，幫助光伏企業克服氬氣供給波動帶來的影響，為太陽能光伏行業帶來可觀的經濟效益。

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單晶爐氬氣尾氣凈化流程示意圖。圖片由受訪單位提供