電力科技信息

一種更便宜、更薄的多用途晶體硅片研制成功

美國納米工程研究中心（CRNE）的一個研究組與巴塞羅那大學(xué)電子工程系的研究人員共同開發(fā)出一種更便捷更便宜的晶體硅制備方法。他們的研究成果刊登在最近一期的應(yīng)用物理學(xué)報上。這種很薄的硅片厚度在10 μm左右，造價昂貴但是微電子學(xué)所期望的，尤其是隨著微芯片三維集成電路發(fā)展這是必然的選擇。硅片技術(shù)的發(fā)展為光伏技術(shù)的發(fā)展提供了更為廣闊的前景，尤其是柔性電池的發(fā)展方面收益頗大。

近些年來，技術(shù)的發(fā)展帶來了硅片向著更加薄的方向發(fā)展。線切割所能帶來的最薄的硅片厚度在150 μm左右。利用線切割技術(shù)獲得更薄的硅片比較困難，但是在切割過程中損耗的硅材料占到一半左右。該研究小組的方法與一般線切割的區(qū)別在于：只要一步就能實現(xiàn)，并且可以生產(chǎn)出效率更高、速度更快而價格更加便宜的硅片。

該方法基于在材料的表面制造出很多微小的細(xì)孔，加工過程輔佐高溫來實現(xiàn)。硅片的分割過程可以精確地控制微小細(xì)孔的形狀。精確控制的細(xì)孔直徑不僅能夠控制硅片的數(shù)量，同時可以精確控制厚度、以及偏差。這種夾心狀的硅片可以通過葉片狀剝落。預(yù)期的硅片數(shù)量和厚度可以很精確地得到控制。CRNE的科學(xué)家可以很容易地將一塊300 mm厚的硅片分割成10片更薄的硅片，每片在5～7 mm之間。

對于超薄硅片的需求越來越多，無論是MEMES行業(yè)還是太陽能行業(yè)都有著很大的需求量。傳統(tǒng)硅片的切割已經(jīng)達(dá)到了一個相對瓶頸階段。硅片的厚度從300 mm降到現(xiàn)在的180 mm左右，并且效率在不斷提升而且降低了成本，但是希望獲得更薄的硅片以進(jìn)一步降低成本的要求越來越困難。這種方式的出現(xiàn)很好地解決了這一需求，盡管到了幾十μm的厚度，但是能夠吸收陽光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的能力依然保持著。

來源：北極星太陽能光伏網(wǎng)

廈門大學(xué)納米棒陣列染料敏化電池效率達(dá)7.91%

廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院林昌健教授課題組發(fā)展了一種制備高比表面積、多孔狀單晶金紅石TiO2納米棒陣列光陽極的方法，并大幅度提高了此類光陽極染料敏化太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率。相關(guān)結(jié)果日前發(fā)表在化學(xué)學(xué)科期刊Energy Environ.Sci。此前，課題組還發(fā)表了關(guān)于Cu2O納米顆粒負(fù)載的TiO2納米管陣列p-n異質(zhì)結(jié)光電極的研究成果。

一維陣列結(jié)構(gòu)的單晶金紅石TiO2納米棒具有諸多獨特的光電性質(zhì)，已被廣泛地應(yīng)用于光催化、光解水制氫、超輕超疏自清潔圖層、傳感器和染料敏化太陽能等能源環(huán)境研究。雖然目前已有許多研究致力于提高單晶金紅石TiO2納米棒陣列膜的比表面積，但如何發(fā)展一種有效、環(huán)保、綜合性能優(yōu)良的制備方法仍然是一大挑戰(zhàn)。

在已有的研究基礎(chǔ)上，林昌健教授課題組首次報道了通過簡單的水熱法結(jié)合后續(xù)的化學(xué)刻蝕，在透明導(dǎo)電玻璃基底表面構(gòu)筑結(jié)合力強(qiáng)、膜厚達(dá)-20 μm的高比表面積、多孔狀單晶金紅石TiO2納米棒陣列膜，并在染料敏化太陽能電池應(yīng)用中取得了7.91%的光電轉(zhuǎn)化效率。這是目前國內(nèi)外基于金紅石TiO2納米棒陣列膜的染料敏化太陽能電池中報道的最高效率。

該研究工作得到國家自然科學(xué)基金委、科技部及福建省科技廳等資助。

來源：北極星太陽能光伏網(wǎng)

多模光纖用PLC分路器芯片成功發(fā)布

上海光芯集成光學(xué)股份有限公司發(fā)布一款用于數(shù)據(jù)交換中心、軍事應(yīng)用、光纖傳感等信道容量大、速率快、傳輸距離短（1000 m以下)的多模光纖用PLC分路器芯片，成功填補(bǔ)業(yè)內(nèi)空白。

在熱門的FTTX網(wǎng)絡(luò)，普遍使用的是長距離低損耗的單模光纖分路器。但實際上，在數(shù)據(jù)交換中心、軍事應(yīng)用、光纖傳感等信道容量大速率快，傳輸距離短（1000 m以下）的場合，多采用多模光纖進(jìn)行信號傳輸，也有大量的信號分路需求。上海光芯公司利用離子交換技術(shù)研制出多模光分路器芯片，成功填補(bǔ)業(yè)內(nèi)空白。

上海光芯公司表示可以根據(jù)需求，制作50/50、20/80、10/90等不同分光比的1×2芯片。跟熔融拉錐相比，PLC型多模分路器件具有波長非敏感（可同時滿足850 nm和1310 nm波長），工作溫度范圍廣（-40-+85）以及無模式選擇性等優(yōu)點，大分路比情況下（1×4，1×8）還有尺寸小的優(yōu)點。

在多模分路器的耦合工藝中，多模光纖和單模光纖外徑是一樣的，F(xiàn)iber Array只需把單模光纖換作OM1或OM3多模光纖便可。

此外，上海光芯公司還可根據(jù)客戶需求定制與塑料光纖匹配的分路器芯片。塑料光纖因其低廉的成本和優(yōu)異的抗折彎性能，在某些場合有特定的應(yīng)用價值。但塑料光纖的芯徑在80 μm以上，且不能通過熔融拉錐的方式制成3 dB耦合器，因此現(xiàn)在使用的是光電-電光交換機(jī)進(jìn)行信號分路。使用無源多模分路器芯片，可以降低大量的成本和功耗。

來源：北極星電力信息化網(wǎng)

我國首套多晶硅冷氫化技術(shù)研發(fā)成功

日前，中電投黃河公司新能源分公司成功研發(fā)出國內(nèi)首套完整的冷氫化技術(shù)，實現(xiàn)了多晶硅生產(chǎn)中副產(chǎn)物四氯化硅循環(huán)回收利用，成功解決了制約我國多晶硅行業(yè)發(fā)展的四氯化硅轉(zhuǎn)化技術(shù)難題，打破了國外對這一先進(jìn)工藝的壟斷，填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白。

多晶硅在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品四氯化硅，生產(chǎn)1 kg多晶硅會產(chǎn)生13～16 kg的四氯化硅。而廢棄的四氯化硅所產(chǎn)生氯化氫氣體，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，怎樣處理大量囤積又無用的的四氯化硅，成為國內(nèi)多晶硅企業(yè)頭疼的問題。

針對這一問題，中電投黃河公司新能源分公司科研團(tuán)隊展開科研攻關(guān)，通過對氫化爐硅粉給料系統(tǒng)及流化床反應(yīng)器進(jìn)行優(yōu)化改造，使系統(tǒng)達(dá)到了長期高效、連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，將四氯化硅轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)多晶硅的中間產(chǎn)品三氯氫硅，解決了四氯化硅大規(guī)模無害化處理的技術(shù)難題。

通過循環(huán)利用，副產(chǎn)物四氯化硅可轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)多晶硅的原料三氯氫硅，單程轉(zhuǎn)化率大于26%，實現(xiàn)了‘變廢為寶’。此外，將以往在多晶硅的總成本中占較大比重的電力成本大幅降低，耗電量從以前的4500 kWh/t，降低為800 kWh/t，節(jié)約成本約3.4萬元/t。

來源：中化新網(wǎng)