2023/08/11
2023年8月，江西聯創光電超導應用有限公司與寧夏某家專業從事研發與生產光伏單晶硅棒與半導體硅棒的企業簽訂合作協議。基于雙方前期已就高溫超導磁控硅單晶生長爐開展合作研發，且研發進度符合預期，已取得階段性成果，總體進展順利。
本次合作的主要內容是結合該企業生產和研發的實際需求，推進該企業的光伏單晶硅產品由P型向N型轉化，以滿足光伏電池市場對高質量硅單晶的需求，實現技術及產品升級。
目前該企業已開始布局硅單晶的技術及產品升級，實現磁控N型光伏硅單晶規模化生產，預計2024年到2025年，硅單晶生長爐升級改造對高溫超導磁體的需求約300臺。2024年將為該企業交付第一批不少于50臺。
相較于永磁體、常規電磁鐵，超導磁體由于其低能耗、快速響應控制、磁場強度高、均勻性好等優點，被公認為適用于光伏N型及半導體硅單晶制備的最佳方案（體積可縮小為1/5，重量縮小為1/10，可降低電耗20%，提高30%以上的成品率）。目前市場上已經出現采用低溫超導磁體的產品，但均需工作在液氦溫區，有的還需要浸泡液氦。然而，用高溫超導材料制作大口徑傳導式磁體，工作在20-30K溫區，無需任何低溫液體冷媒，制冷成本低（一臺制冷機即可滿足制冷需求），可以滿足大尺寸（6-12in及以上)、高品質單晶硅生長所需的磁場強度要求（水平方向0.5T），有效抑制熔體對流、熔面溫度起伏、降低硅單晶中間隙氧濃度、提高摻雜物的徑向均勻性，提高大尺寸硅單晶的質量。目前國內高溫超導帶材應用領域不斷擴大，產業化規模極速放大趨勢明顯，在全球的激烈競爭態勢下，國產帶材廠商良率大幅提升、市場空間快速打開、紛紛大幅擴產，帶材價格已經呈現出短期大幅下降的趨勢，這將快速實現高溫超導磁體的大幅降本，從而在該領域達到高溫超導磁體售價低于低溫超導磁體的狀態。
目前，超導磁場已廣泛應用于半導體12英寸大硅片生長領域，而伴隨著市場對光伏硅片轉換效率要求的不斷提升，光伏N型電池級硅片有望主導未來的市場需求，這對材料品質提出更高要求，低氧、高少子壽命、高阻成為硅片發展趨勢，光伏制造開啟半導體工藝時代，技術壁壘不斷提升，將助力超導磁場加速導入光伏硅片產業。據統計，未來3-5年內，全球范圍內（主要市場在中國）N型半導體的單晶爐總需求達到5萬-10萬臺。
此次合作協議的達成，也標志著高溫超導磁體技術在硅單晶生長爐領域走出了商業化的第一步，是繼高溫超導在感應加熱領域成功應用之后，在工業生產領域的又一次成功應用。
