近年来，在国家政策引导和大力支持下，中国制造企业坚持以自主创新为手段，以为国争光为己任，大力实施技术创新工程，一批批首台 （套）重大技术装备频频亮相。在日前举办的第八届中国工业论坛上，隆重发布并表彰了“2011年度中国重大技术装备首台套示范项目暨功勋用户”。江苏东海晶澳太阳能科技有限公司 （以下简称东海晶澳太阳能）研制的超大晶粒准单晶铸锭技术榜上有名。
   业界普遍认为，作为光伏行业的首台 （套）示范项目，东海晶澳太阳能研制的超大晶粒准单晶铸锭技术成功引领了 “中国创造”。在提升中国工业装备水平、掌握核心关键技术方面具有超前意识，立下汗马功劳，也为我国大型骨干企业提升生产效率、降低生产成本和打造能源节约型企业提供了强大支撑。

创新技术具有 “革命性”

   太阳能被称为永不枯竭的新能源，以 “开发太阳能、造福全人类”为宗旨，河北晶龙集团晶澳太阳能公司麾下的东海晶澳太阳能自主成功研发的超大晶粒准单晶硅铸锭技术，受到业界普遍关注。
   该技术结合单晶硅和多晶硅太阳能电池的特点，采用易操作、低成本的多晶铸锭技术生产转换效率高的准单晶硅锭，从而得到具有低成本、高效率的晶体硅电池。
   超大晶粒准单晶硅铸锭技术的研制成功并得到良好应用，掀起业界巨大波澜。由厦门大学、清华大学等专家组成的鉴定组，对该技术的研究成果一致给予高度评价。被誉为是 “国内外光伏产业具有革命性的创新技术”， “为我国光伏产业发展注入了新的动力”。
   低成本、高效率一直是太阳能行业的发展方向。在新材料日益兴起的太阳能电池材料市场中，晶体硅作为传统的太阳能电池材料面临诸多挑战。针对于此，多年来东海晶澳太阳能全体员工在技术研发领军人、公司总经理黄新明的率领下，瞄准前沿，不断攀登科技高峰，付出了艰辛努力。
   “用低投入得到高品质的产品，最为关键的是在工艺技术上实现创新。”黄新明介绍说，我们经过反复试验，终于使这项创新工艺技术获得成功。目前采用生产多晶硅的铸锭技术，可以得到直拉单晶硅的高品质产品。
   黄新明为大家算了一笔账，形象地表述出该技术具有极强的成本竞争优势。 “用成本为60元的多晶硅铸锭方法，经过改革工艺技术，可生产出成本为160元的直拉单晶产品”。
   而这一创新，将有效扭转困扰我国光伏行业成本始终居高不下的窘境，实为业界的一件幸事。
   作为国家权威媒体 《中国工业报》曾以 《准单晶硅铸锭技术有望击破光伏业高成本坚冰》为题，刊登了采访报道，在社会上引起强烈反响。随之被各地方媒体和多家网站大量转载。

致力于降低光伏发电成本

   面对全球常规能源危机，以及不断升温的环境问题，作为一种清洁、安全，取之不尽、用之不竭的能源，太阳能光伏产业发展前景潜力巨大。但国产太阳能光伏电池的成本一直很高，也因此造成无法广泛普及。同时，太阳能电池片的生产成本及光电转换效率仍是制约太阳能光伏产业发展的瓶颈。
   据介绍，我国光伏产业目前的显著特点是 “两头在外”：九成以上的原材料依赖进口，九成以上的产品依赖出口。目前市场上主流光伏产品是晶体硅太阳能电池，也是应用最广泛的产品，其原材料是高纯度硅。受制于技术瓶颈，进口晶体硅材料的价格十分昂贵，解决高纯度硅的需求及降低材料成本问题已迫在眉睫。
   事实上，围绕降低光伏电池的成本，很多业内人士曾进行过多项创新。但遗憾的是，这些创新都因种种原因，未能如愿地实行产业化。
   来自业内专家的观点表明，尽管太阳能等新能源的发展离不开国家政策的支持，但在突破太阳能成本高这一发展障碍的诸多举措中，最根本的措施还是要依靠科技进步、鼓励推广应用新技术来大幅度降低太阳能光伏发电的成本。从而使我国在太阳能发电领域走在世界前列，让无穷无尽的太阳能资源尽早造福于社会。
   “‘我们传递阳光，为社会提供可持续性的能源发展解决方案；为股东、合作伙伴、客户以及员工创造最大价值；与合作伙伴共享资源、互惠双赢，坚持降低每一瓦太阳能的发电成本。’这是晶澳太阳能的使命，也是推进新技术成功研发的动力源泉。”黄新明详细地介绍了研发该项新技术的初衷。
   “将多晶硅的成本优势移植到单晶硅的高性能上，推出兼具两者优势的全新晶体硅电池产品。”这一前瞻性设想源自黄新明，当时在全球光伏界尚为技术空白。
   毕业于日本东京大学并获得博士学位的黄新明，2008年加入晶龙集团的研发团队，继获得日本科技厅注目发明奖和日本晶体生长学会奖后，主持建设准单晶硅铸锭中试项目。从2009年底完成项目筹备，这项全国首创技术就成为黄新明教授率领他的研发团队奋力攀登的科技新高峰。
   经过艰辛、反复技术攻关，2011年1月14日 “准单晶硅锭量产一号锭”顺利下线。2011年6月8日，在德国Intersolar展会上宣布，基于超大晶粒准单晶硅锭生产的高效准单晶电池 “晶枫（Maple）”，正式启动产业化生产。
   专家鉴定结果及批量实验结果表明：超大晶粒准单晶硅锭技术是采用多晶铸锭方法，生产外观和电性能均类似于直拉单晶的超大晶粒准单晶硅锭，其（100）晶面的晶粒面积占顶部面积的80%以上 （超过0.565m2），所制得电池片平均转换效率超过18.3%，最高转换效率超过19%。
   从宏观上分析，太阳能电池光电转换效率一个百分点的提高，对我国太阳能光电成本降低将产生很大影响；从微观上看，意味着企业市场竞争力将有快速大幅提升。
   而更难能可贵的是，这是我国完全具有自主知识产权的新技术。权威专家认为：超大晶粒准单晶铸锭与单晶硅相比具有很强的成本优势，将掀起铸锭工艺的一场革新，从而带动相关设备产业的迅速更新，以及太阳能电池行业内配套技术的一系列变革，引领准单晶硅电池时代的到来。对我国光伏产业的迅速发展，太阳能的广泛应用具有极大推进作用。

先人一步抢占商机

   在市场竞争日益激烈的光伏领域，必须站在更高的平台，以更宽的视野先人一步、快人一拍。东海晶澳太阳能成功研发超大晶粒准单晶铸锭技术，抢占先机，先人一步，取得先发效应，已荣获2011年度中国重大技术装备首台（套）示范项目。
   取得这一业绩，绝非偶然。
   黄新明坦诚，研发新技术是一场攻坚战，也是一场持久战。既没有现成的道路可走，也没有既有的经验可借鉴。在机遇和挑战面前，必须自我加压，锐意进取，不断增强责任意识，创新意识，大局意识，努力以一流的工作业绩回报领导、回报社会对我们的新期待和新要求。
   他表示，当前，我国工业企业处于以加快推进工业转型升级为中心的宏观经济形势下，以转变发展方式为主线，大力增强自主创新能力是民族工业企业的重中之重。我们公司发展目标就是以“开发太阳能、造福全人类”为宗旨，以高技术为核心，全力突破关键制约环节，形成自己的核心竞争力并带动整个产业链的提升，推进 “中国制造”向“中国创造”的转变。
   黄新明结合自己多年进行晶体生长及相关材料研究和试验的工作实践，以及开展科技攻关的切身体会，全面客观地分析认为，该项目研发成功得益于诸多因素。
   一是国家发展新能源的宏观形势带来发展机遇。随着近年来全球对光伏发电需求的不断增长，光伏行业得到了突飞猛进的发展，国家有关推进新能源发展的相关政策，给企业带来很多支持和机遇，也激发了业内人士为改变中国能源结构做贡献的激情和力量。
   二是先人一步抢占商机是赢得市场竞争的关键之举。多年来，黄新明一直密切关注世界太阳能产业的技术变化。早在2004年就瞄准这一项目先后在国内外进行考察调研，并着手进行大量技术储备和深入进行可行性研究。
   三是 “自主创新，自我超越”的晶龙精神助推其在光伏行业占据优势。东海晶澳太阳能自成立之初就将科技创新、勇攀高峰作为企业发展的目标。积极广招国内知名专家学者，组建一流技术研发团队，坚持产学研用相结合。目前已成功开发出多项核心技术，并累计申请国家发明专利9项，实用新型专利两项，获得国家发明专利授权3项。
   四是拥有顶尖技术和高水平装备。晶龙集团各级领导的大力支持，以及大量资金投入为研究试验和设备改造提供了必要条件和保障。
   秉承 “生产一代、试制一代、研发一代、储备一代”的原则，东海晶澳太阳能新产品开发进入系统化和良性循环。尽管近年来光伏市场遇到很多困难，产品在品质及成本上的竞争异常激烈，但好产品终有其一席之地。高效率、低成本正是顺应了市场需求，因此，无论是国外市场，还是国内市场，东海晶澳太阳能具有自主知识产权的 “晶枫”产品都具有其广阔的市场前景。(宋文华 蒋朋晶)

背 景 资 料

企业简介：

河北晶龙集团是中国企业500强，世界一流的太阳能光伏高科技企业，具有最完整的光伏产业链。所属晶澳太阳能公司是河北省首家在美国纳斯达克证券交易所上市的民营企业。2007年2月7日在美国NASDAQ挂牌上市，2011年电池出货量达到1.69GW，为全球太阳能电池制造和销售的龙头企业。
   2010年11月4日，由江苏省“双创人才”黄新明教授领衔，晶澳太阳能公司在国家火炬计划东海硅材料产业基地创立了东海晶澳太阳能科技有限公司，注册资本5000万元，2011年总资产30408万元，销售收入11382万元，是该省高新技术企业培育计划入库企业，连云港市高新技术企业。
   晶澳晶硅 （东海）研发中心研发面积1万多平方米，固定资产7000万元。2011年投入研发经费1173万元，申请发明专利9项、实用新型专利两项，授权发明专利3项，荣获江苏省高新技术产品1项。

   技术负责人简介：

   黄新明，毕业于日本东京大学并获得博士学位。在晶体生长及相关材料研究等领域已申请并获得多项国际、国内发明专利。获得一次日本科技厅注目发明奖，一次日本晶体生长学会奖；荣获1996年中国自然科学基金委员会颁发的国家杰出青年基金；2009年江苏省高层次创新创业引进人才；2007~2009年度连云港市优秀科技人员一等奖。
   2008年4月加入晶澳太阳能公司。历任晶澳太阳能公司美国分公司硅材料技术总监、晶海洋半导体材料 （东海）有限公司副总经理、晶澳太阳能公司晶硅研发中心资深总监、晶澳太阳能公司助理总裁，现任东海晶澳太阳能科技有限公司总经理。

   技术特点与应用优势

超大晶粒准单晶硅锭技术特性——
   超大晶粒准单晶硅铸锭技术结合了多晶铸锭的成本优势和单晶产品的性能优势，生产超大晶粒准单晶硅锭制作的太阳能电池片，不仅平均转换效率较普通多晶电池片高1%~1.5%，接近直拉单晶硅片。在相同发电功率条件下，可减少多晶电池片用量，从而可节约硅料5%~7%。
   准单晶技术产业化应用将有助于降低太阳能发电成本，促进太阳能发电实现平价上网。以2011年我国太阳能电池产量23GW计，晶硅电池占比约为90%，而多晶硅电池占比约为68%，则多晶硅电池产量约为14GW。
超大晶粒准单晶硅锭技术实现两大突破两大创新——两大突破：
   突破了传统多晶硅铸锭工艺，采用铸锭技术生产准单晶硅锭，顶部大晶粒面积超过80%（0.565m2），制作成准单晶电池片平均转换效率可达18.3%，最高转换效率超过19%。
   突破了传统多晶硅铸锭装备，开发出准单晶铸锭设备，并在国内外率先建成准单晶铸锭中试生产线，进行规模生产。
   两大创新：
   在国内外率先掌握了超大晶粒准单晶硅铸锭技术，并实现规模生产，达到国际领先水平。
   率先研发出准单晶铸锭设备，生产出顶部大晶粒面积超过80%的准单晶铸锭。
超大晶粒准单晶硅锭技术产业推进作用——
   实现重大技术突破。准单晶硅铸锭技术结合了多晶铸锭的低成本优势和单晶产品高转换效率的性能优势，超越单纯的单晶硅电池和多晶硅电池的技术局限。
   促进太阳能光伏产业结构调整。欧洲光伏产业协会发布的最新统计报告显示，2011年全球光伏发电安装量突破27.7GW，比上年增长70%，创历史新高，晶体硅占据80%以上市场的份额。在晶体硅太阳能电池材料中，直拉单晶和铸锭多晶仍是最主要的电池材料。用准单晶硅铸锭技术生产的准单晶硅电池产品，已经得到快速推广和应用，在晶硅太阳能电池市场占有5%以上份额。
   提升产业竞争力。目前受经济危机等因素影响，太阳能行业在世界范围内出现暂时性萎靡，但其核心问题在于单位光伏发电的成本较高，通过超大晶粒准单晶铸锭技术提高电池的转换效率同时降低单位电池的制造成本，太阳能行业将迎来新的曙光。
   超大晶粒准单晶硅锭技术产品优势——
   销售渠道：供应晶龙集团 “晶澳太阳能”光伏产业链下游公司加工成准单晶硅片，并进行太阳能电池片和组件的生产。
   品牌效应：已将该项技术产品以“晶枫” （Maple）为名进行商标注册，作为拳头产品对外进行市场推广。该公司研发团队也一直坚持优化工艺，进一步提升产品性能，持续提高产品竞争力。
   产品认证：较大份额的光伏产品市场还是在国外，针对准单晶产品申请了TUV、ETL、UL等认证，将为 “晶枫”产品的进一步推广提供条件。
产品性能：与同样高效的直拉单晶硅电池相比， “晶枫”产品由于其方角的特点在组件空间利用率上有更明显的优势。目前晶澳太阳能公司已扩大了“晶枫”组件的生产线，将更好地综合准单晶硅的整体优势，真正得到优质低成本的产品。
   知识产权：在该项目的实施过程中已获得相关发明专利授权3项：一种提纯工业硅制备太阳能级硅的方法，专利号ZL200910036966.x；一种利用等离子体提纯铸造一体炉制备多晶硅的方法，专利号ZL200910036967.4；一种利用高温气固反应制备高纯硅的方法，专利号ZL200910036965.5。已申请6项发明专利和两项实用新型专利。