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綠能新趨勢專欄─製程方法再突破 多晶矽太陽能真正進入低耗能時代
陳妍蓁
近年來受到各國政府猛砍太陽光電補助、但太陽能產能需求大增的外在刺激,台灣太陽能業者體會到自製多晶矽的重要性,因此積極投入,目前福聚、寶德、實聯、於彰濱地區評估中的友達、不斷於市場發聲的台塑,若再加上許多習慣保持低調作風卻擁有絕佳生產技術優勢的廠商如瑞晶應用材料、高陵科技等,台灣將在政府政策的扶植之下,被打造成一座「矽島」。
正當台灣多晶矽廠積極於產業鏈中卡位、加速建廠之際,卻因為生產多晶矽過程產出大量的化學物質及矽原料加熱過程需耗費大量電力,而出現「多晶矽帶來高污染、高耗能」的反面聲音。因此在許多廠商相繼發表光電轉換率如何又創了新高的同時,回頭檢視其最基本的生產過程,似乎才更是需要投注心力去重視的關鍵環節。至於要徹底解決這個為人詬病的問題,唯有從製程方法上再行突破才有可能帶來釜底抽薪的改變。
瑞晶應用材料科技總經理周憲忠表示:「太陽能光電產業發展快速,目前多晶矽材料,主要以西門子法或改良式西門子法等化學法製程與機器設備來生產,而矽晶產出時,每公斤會釋出三氯矽甲烷(TCS)約0.005公斤的污染;平均每公斤的生產過程需消耗120~180度的用電;生產每噸矽料約排出120噸的二氧化碳。領著環保大旗的太陽能產業,卻在生產的過程中成了高排碳量的汙染禍源,而這也就是大陸政府近期宣布將禁止大陸新進入的多晶矽廠建廠,以及禁止既有廠商擴產規劃的原因。
有鑑於此,瑞晶應用材料發展出物理製程的新技術「碳熱還原法(Carbonthermal Reduction)」,全程使用物理方法生產,未用化學藥品,如:氯化氫、鹽酸、氯氣等酸性氣體,而且不會產生三氯矽甲烷(TCS)、四氯化矽等污染物,每公斤耗電量僅約傳統製程10~20%的用電,再利用獨家研製連續爐生產出冶金級多晶矽(SoG-Si),生產過程不需停機,可以連續產出。除了帶來產能倍數成長的好處之外,更透過此一硬體設備的改造,讓太陽能低耗能、乾淨新能源的口號得以真正落實。」
在面對各方能源短缺的情況下,全球產學界無不將目光聚焦於太陽能,認為太陽能輻射清潔無污染的特性,是最乾淨的強勢能源,所以近年投入眾多資源積極開發。但我們對太陽能利用充滿期待之際,也更應該清醒地看到其帶來的風險,競逐商機的同時,更應該加強科技創新,唯有如此才能使多晶矽太陽能真正成為低耗能時代的綠色能源。
瑞晶應用材料科技 環保物理碳熱還原法成功研發太陽能級高純度多晶矽材料
瑞晶應用材料科技以碳熱還原冶煉法產出高純度太陽能及電子級的多晶矽產品,預估生產成本約為德國西門子公司的1/2,為台灣第一家矽材料製造公司。2010年是為新的矽材料產業的利基空間,為因應2010年的完全競爭戰略,瑞晶應用材料在董事長張麗卿與總經理周憲忠博士的帶領下,全心投入多晶矽材料之研發與製造, 提供低成本、低污染、高轉換率之多晶矽,成為太陽能產業及下游應用產業之主要原料供應來源。瑞晶總經理周憲忠表示,目前業界多數使用的製程在矽晶產出時每公斤會釋出三氯矽甲烷(TCS)約0.005公斤的污染;耗能量每公斤達120-180度的用電;每噸矽料約排出120噸的二氧化碳。瑞晶應用材料研發改採碳熱還原法,全程使用物理方法生產,不需化學藥品,將不會產生三氯矽甲烷(TCS)污染,其耗電量約一般製程10-20%的用電;且每噸矽料只產出約1.5噸可回收再利用的一氧化碳,瑞晶再利用專有技術縮減製程及時間,有效節省耗能及成本。其每條生產線較其他製程簡易,建置成本低,可因產能需求複製數十至數百套。確實達到低成本、低耗能、低排碳量、高轉換量等四大獨步領先全球的優勢。董事長張麗卿表示,熱還原法是多晶矽材料製程的重大突破,產量遠遠高於現在的西門子製造法,但污染卻低了許多,甚至可達到零污染的目標,相信這套製程可成為目前全球最為先進的技術將台灣推向國際。 也期待能因藉著這項技術進而協助解決全球共同面臨溫室氣體過度排放的環境污染問題,提供一個純淨、高潔能、自然的、永續的綠色能源環境,為社會及後代子孫的生活有所助益。
瑞晶應材 扎根義大利
瑞晶應用材料科技(股)公司於6月9日發表高純度4N以上石英砂純化技術與6N以上多晶矽原料,現場與新加坡商雙能源及創博公司簽訂石英矽砂、多晶矽買賣及經銷合作意向書;6月14日義大利T & G s.r.l. M.R Gavello總經理蒞臨光電展參觀並洽談雙方合作事宜,將共同見證太陽能材料的革新。
瑞晶應用材料科技總經理周憲忠表示,太陽能光電產業發展快速,目前多晶矽材料,主要以西門子法或改良式西門子法等化學法製程與機器設備來生產,而矽晶產出時每公斤會釋出三氯矽甲烷(TCS)約0.005公斤的污染;耗能量每公斤達120至180度的用電;生產每噸矽料約排出120噸的二氧化碳。
瑞晶應用材料科技(股)公司掌握關鍵核心技術物理製程的新技術「碳熱還原法(Carbonthermal Reduction)」,全程使用物理方法生產,未用化學藥品,如:氯化氫、鹽酸、氯氣等酸性氣體,而且不會產生三氯矽甲烷(TCS)、四氯化矽,每公斤耗電量約傳統製程10%~20%的用電,成品純度可提高到6N以上,再利用獨家研製連續爐生產出冶金級多晶矽(SoG-Si),生產過程不需停機,可以連續產出,產能倍數成長,具有價格競爭優勢。
瑞晶應用材料總經理周憲忠表示,該公司全心投入多晶矽材料之研發與製造,提供低成本、低污染、高轉換率之多晶矽,成為太陽能產業及下游應用產業之主要原料供應來源。瑞晶應用材料(股)公司有4大業務方向:1.高純化矽砂可做為半導體、光纖、導電玻璃、石英坩鍋、特殊材料等原料,有助於國內多項產業深耕發展。2.多晶矽原料與晶錠:提供高純度矽料與長晶6N以上晶錠,更可穩定多晶矽原料,更可促使太陽能產業生產成本下降,產品更加普及化。3.長晶設備:世界目前以450kg長晶爐為主,該公司製造出800kg長晶爐,可使長晶廠產能倍增。4.建構國際級檢測中心:該公司添購全球最先進檢測儀器,與歐洲國際驗證單位合作,並取得等同於歐盟檢驗單位之驗證認證,讓台灣綠能產品能以最嚴謹與最快速,把關上市。由於瑞晶應用材料科技擁有全球獨步之技術,足以改變目前太陽能產業的現況,為能引領台灣,創新未來。
周憲忠博士指出,目前興建中的竹南綠色建築廠房,耗資約12億元,全部使用太陽能材料建造的新廠,預定2012年5月落成,在建構期間,於竹南設有臨時生產基地,將陸續建置20台還原生產設備及10台長晶設備,供應太陽能產業迫切之需求,在新廠完成後,將帶給產業更具競爭之材料。以往太陽能產業的設備均向國外採購,瑞晶應用材料科技以物理冶金法(SoG-Si)及碳熱還原(TR)技術,研製出連續還原爐及長晶設備,徹底推翻過去生產模式,開發出更環保、更優質,價格低廉,極具競爭力之設備。透過技術上的革新,該公司將產品推向新世代太陽能電池材料,以提供業界的需求,期許台灣能成為能源輸出國。
展望未來,瑞晶應用材料科技期望能為台灣綠能源產業盡一份心力,以提供創新的矽材料純化服務,滿足SoG-Si產業的顧客需求,協助解決溫室氣體過度排放所造成的環境污染,提供一個純淨、高潔能、自然的、永續的綠色能源環境,茲為社會及後代子孫的生活有所助益。
瑞晶應用材料搶先推出9吋太陽能多晶矽片
瑞晶應用材料致力於研發與生產太陽能級多晶矽之矽晶錠與矽晶棒,9月15日搶先現有市場推出9吋太陽能多晶矽片,希望以其產品的優勢規格打破目前太陽能多晶矽片市場僅為5吋及6吋的侷限。
瑞晶公司總經理周憲忠與整個團隊致力研發以物理法的「碳熱還原法(Carbonthermal Reduction)」生產太陽能多晶矽料;並搭配瑞晶自行開發成功的連續式還原爐及多晶長晶爐,已能夠將9吋多晶片成本控制及量產,使9吋多晶片之生產成本趨近6吋晶片的水準。15日的9吋多晶片產品發表會上,瑞晶更同時與國際級電廠RSI公司簽約,瑞晶將提供RSI公司9吋太陽能多晶矽片材料及相關技術。RSI公司董事長Martin Pierce H.指出:「原本生產1MW電力需5,000片太陽能模組,但提升到9吋後,只需要3,000片,可大量降低生產成本。」
瑞晶總經理周憲忠表示:「長久以來瑞晶一直希望能夠在綠色新能源的產業潮流中盡一份心力,目前台灣太陽能產業的原料、機台在價錢及規格上皆受制於外國廠商,長久沒有自主權的情況將導致產業發展受阻,有鑑於此,瑞晶除了率先投入成為生產9吋多晶矽片的廠商之外了,更投下大量成本自行研發設計「連續式還原爐」及「多晶長晶爐」等設備,突破了目前全球多晶矽材料大都以批量機器設備生產的情況,由於連續爐大量減少批量生產的還原降溫時間,生產過程不受批量管制,可以連續產出,產能相對倍數成長,除了價格更具競爭優勢外也大量減少了生產過程中所耗費的資源,落實了環保節能的目標。」大尺寸、自主性、研發技術將成為瑞晶最強勢的競爭力。
瑞晶竹南二廠預計2011年規劃完成125台連續式還原爐及多晶長晶爐,其年產能將可達到600MW以上,使得瑞晶公司成為國內第一家太陽光電業上游供應練最完善、最具競爭力的業者,且預計2012年擠進世界三大產能供應商之列。
公司簡介
瑞晶應用材料科技成立於2008年11月,位於台中工業區,主要營業項目研發與生產太陽能級多晶矽之矽晶錠、太陽能級多晶矽之矽晶棒等。以高純度多晶矽原料投入冶金法研究,目標產出高純度太陽能及電子級的多晶矽產品。
瑞晶應材全心投入多晶矽材料之研發與製造, 提供低成本、低污染、高轉換率之多晶矽,成為太陽能產業及下游應用產業之主要原料供應來源。並期望能為台灣綠能源產業盡一份心力, 協助解決溫室氣體過度排放所造成的環境污染,提供一個純淨、高潔能、自然的、永續的綠色能源環境,茲為社會及後代子孫的生活有所助益。
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