3.4.5. Стан виробництва сонячної енергетики в Україні і країнах СНГ

Як випливає з аналізу приведених вище даних, українські і російські підприємства напівпровідникової промисловості є постачальниками монокристалічного кремнію у вигляді злитків і пластин для світової сонячної індустрії. У зв'язку із стійким попитом на монокристалічний кремній в сонячній індустрії, ряд невеликих компаній в Україні і Росії розвивають потужності по виробництву монокремнію («Пролог Семікор», «Граффі-Сиі», «РБК», «Елма-Фітол» і т.д.) і по різанню пластин («Кремнієві пластини», «Елма-Фітол», «Амекс» і т.д.).

Основною причиною, що спонукала підприємства України і Росії, які традиційно займалися виробництвом монокремнію для електронної промисловості, до активного експорту матеріалу в світову сонячну індустрію, є практично повний розвал електронної і напівпровідниковою промисловості в цих країнах. Інша причина – це перехід більшості провідних компаній в світі на виробництво напівпровідникових приладів з використанням кремнієвих пластин діаметром 200-300 мм, із заміною всього комплексу устаткування по вирощуванню злитків і виробництву пластин на нове покоління устаткування, що вимагає вкладень великих фінансових коштів і не під силу жодному підприємству СНГ, що працює в напівпровідниковій галузі.

В колишньому СРСР до середини 80-х років був створений могутній комплекс виробництва напівпровідників електроніки, що включав виробництво напівпровідникових матеріалів, дискретних і інтегральних електронних компонентів, приладів і пристроїв на власній елементній базі в рамках ряду міністерств і відомств (Мінцветмент, Мінелектронпром, Мінрадіопром). Промислове виробництво напівпровідникових матеріалів, в основному, було зосереджено на підприємствах кольорової металургії, у тому числі виробництво кремнію на 7 з них, а саме:

ЗТМК, Запоріжжя: виробництво трихлорсилана високої чистоти, виробництво полікристалічного кремнію, виробництво кварцових тиглей, виробництво кремнієвих пластин і эпитаксіальних структур;

ХМФ, пос. Донське: виробництво полікристалічного кремнію, ділянка по виробництву монокристалічного кремнію;

ЗУМ, Светловодськ: виробництво монокристалічного кремнію, виробництво кремнієвих пластин, виробництво кремнієвих эпитаксіальних структур;

ПХМЗ, Подольськ: виробництво полікристалічного кремнію, виробництво монокристалічного кремнію, виробництво кварцових тиглей;

КЗЦМ, Красноярськ: виробництво полікристалічного кремнію, виробництво монокристалічного кремнію;

КГМК, пос. Орловка, Киргизія: виробництво полікристалічного кремнію (не освоєно), виробництво кварцових тиглей.

У зв'язку з тим, що єдиним постачальником трихлорсилана для виробництва полікремнію на основних чотирьох підприємствах був ЗТМК, те припинення його виробництва означає зупинку підприємств по виробництву полікремнію.

Виробництво високочистого трихлорсилана на ЗТМК, полікристалічного кремнію на ЗТМК і ХМФ, монокристалічного кремнію на ЗЧМ і ЗТМК була виробничим комплексом з повним замкнутим циклом виробництва напівпровідникового монокристалічного кремнію. Цей комплекс в даний час припинив виробництво основного свого продукту – полікристалічного кремнію із вже згадуваних причин – втрата внутрішнього ринку збуту, неможливість модернізувати потужності і, внаслідок цього, втрата конкурентоспроможності на зовнішніх ринках.

В даний час переважна кількість виробничих потужностей на колишніх підприємствах електронної промисловості не задіяна. Проте технологічний потенціал, науково-технологічний персонал, виробнича інфраструктура і частина наявного устаткування на цих підприємствах дають можливість при відповідних капіталовкладеннях достатньо швидко організувати на деяких з них випуск фотоелектричних перетворювачів і збірку з них сонячних модулів.

4. Визначення місії проекту, постановка мети

4.1. Місія проекту

Забезпечення високоефективними відновлюваними джерелами енергії у вигляді фотоелектричних перетворювачів і сонячних модулів власного виробництва для споживачів України, СНГ і інших держав миру.

4.2. Бачення проекту

Створення холдингу по виробництву відновлюваних джерел енергії, зокрема, фотоелектричних станцій, з розміщенням основного виробництва в Україні, створення повного виробничого циклу по їх виготовленню. Організація складальних центрів по монтажу сонячних батарей в основних експортних регіонах продажів і збутової сіті на території країн СНГ і зарубіжних держав, з єдиною технічною і маркетинговою політикою.

4.3. Мета проекту

Побудова бізнесу забезпечуючого отримання стійкого зростаючого прибутку, організація виробництва сонячних елементів і їх реалізація переважно в зарубіжних державах.

7. Опис Ноу-хау

7.1. Вироблення і обгрунтовування технологічної концепції

Проект передбачає виробництво високоефективних фотоелектричних перетворювачів і сонячних модулів в Україні.

Окремим етапом проекту передбачена розробка удосконалення технологічного процесу виробництва високоякісного полікристалічного кремнію в об'ємі 2000 тонн в рік. Слід зазначити, що в даному технологічному процесі виробництва полікремнію реалізовано ряд нових технічних рішень, при цьому основне технологічне устаткування буде спроектовано і виготовлено на підприємствах машинобудівного комплексу України.

Центральне конструкторське бюро машинобудування – ЦКБМ (р. Луганськ) забезпечить поставку приниципово нових установок для вирощування монокристалів кремнію з поліпшеними еоектрофізичними і структурними параметрами в комбінованих електромагнітних полях – установки типу «ПЕГАС-НТ».

В порівнянні з існуючими в даний час технологіями виробництва монокристалів напівпровідникового кремнію даний проект володіє наступними достоїнствами:

дозволяє проводити монокристали більш високої якості;

забезпечує значне зростання продуктивності процесу.

Технологія виробництва монокристалів захищена Патентом №2203987 від 10 травня 2003 року «Спосіб прискореного вирощування кристалів великого діаметра шляхом охолоджування через розплав і дії електромагнітних полів для створення переохолодження розплаву».

7.1.1. Розробка концепції продукції і технології

Високоефективні сонячні елементи і сонячні модулі з КПД рівним 20 % і більш, нова технологія вирощування монокристалічного кремнію забезпечують головні переваги продукції і методів виробництва перед основними конкурентами.

Інноваційна технологія

Нове підприємство – розробник нового методу отримання полікристалічного кремнію і нової технології вирощування монокристалічного кремнію. Нове підприємство проводитиме основну сировину – полікремній, з якого вирощуватимуть монокремній, розрізати на пластини і формувати ФЕП.

Переваги в конкуренції завдяки власності «Ноу-хау».

Виробничі процеси виготовлення монокремнію і полікремнію захищені міжнародними патентами.

Вдосконалений технологічний процес виготовлення поликремния і устаткування для його виробництва є унікальним і його важко реалізувати іншими методами виробництва.

Розробники фундаментально удосконалили техпроцес отримання полікремнію і випробовували його на практиці. Таким чином, даний інноваційний продукт є також розвинутим і досяжним продуктом.

Процес виробництва полікристалічного кремнію складається з трьох етапів. Початковий кремній, чистота 99,9 %, хімічно переводиться в летюче з'єднання – трихлорсилан SiHCl3 – TCS. Дане летюче