طرح تولید پلی سیلیکون، مواد اولیه سلول های خورشیدی

سیلیکون با درصد خلوص بسیار بالا که پلی سیلیکون نامیده می شود، دارای محدوده کاربردی بسیار وسیعی درتولید سلولهای خورشیدی و همچنین تولید نیمه هادی های مورد مصرف در صنایع الکترونیک می باشد. سیلیکون و ترکیبات آن یکی از مهمترین و فراوان ترین عنصر در پوسته زمین است که در صنایع مختلف کاربردهای زیادی دارد که از مهم ترین آنها می توان از کاربرد در صنایع الکترونیک ، صنایع شیمیایی، صنایع پزشکی و صنایع پلیمری نام برد. سلیکون متال محصول خروجی فاز یک می باشد. که سالیانه مقدار تولید آن ده هزار تن برآورد گردیده و کوره ای که در فرآیند تولید این محصول بکار می رود از نوع سابمرج است که توان مصرفی آن حدود ۲۰ مگا وات است.
فرو آلیاژها به موادی گفته می شود که در صنایع فولاد سازی، چدن سازی و ذوب آهن کاربرد دارند.این محصولات به مذاب فولاد، چدن و آهن اضافه می گردند. نقش این عناصر شامل اکسیژن زدایی و یا ایجاد ساختار مورد نظر و دستیابی به خواص فیزیکی و شیمیایی مطلوب برای کاربردهای معین انواع چدن و فولادمی باشد. سیلیکون متال ( سیلیسیوم فلزی ) از سنگ سیلیسیوم با خلوص ۹۸.۵ درصد بدست می آید و در ساخت سلول های خورشیدی و دیواره ترانزیستورها کاربرد دارد.
با توجه به افزایش روز افزون تقاضای انرژی پاک ( انرژی خورشیدی ) و افزایش استانداردهای زندگی همچنین رشد روزافزون صنایع بر پایه سیلیکون ضرورت وجود طرح تولید سیلیکون متال اجتناب ناپذیر است . جایگزین نمودن انرژی خورشید بعنوان عظیم ترین منبع انرژی پاک و ارزان در جهان و استفاده از مواد اولیه بر مبنای سنگ سیلیس در صنعت ، باعث شد مطالعات تحقیقاتی در زمینه تولید مواد اولیه سلول های خورشیدی و صنایع مرتبط و سپس تولید سیستم های فتوولتاییک آغاز شود. مجموعه عظیم کارخانجات تولید سیلیکون متال و سلولهای خورشیدی علاوه بر جلوگیری از خروج ارز ، اشتغالزایی فراوانی ایجاد خواهند نمود.

سیلیکون

سیلیکونها گروه پرکاربردی از مواد هستند که در مقابل شرایط جوی مانند رطوبت و نور مقاومت خوبی دارند. قدرت پخش و توزیع خوب و بی اثری شیمیایی و زیست شناختی از دیگر ویژگیهای سیلیکونهاست. امروزه استفاده از سیلیکون ها در صنعت روز به روز در حال گسترش است. سیلیکونها در صنایع رنگ سازی ،محصولات الکترونیکی و فتوولتاییک ، محصولات پزشکی و صنایع مرتبط به آلومینویم و فولادسازی استفاده میشود.

سیلیکون متال

سیلیکون و ترکیبات آن یکی از مهمترین و فراوان ترین عنصر در پوسته زمین است که در صنایع مختلف کاربردهای زیادی دارد که از مهم ترین آنها می توان از کاربرد در صنایع الکترونیک ، صنایع شیمیایی، صنایع پزشکی و صنایع پلیمری نام برد.

پلیمرهای سیلیکونی

مواد سنتزی که سیلیکون نامیده می شوند شامل نوع خاصی از پلیمرها یا مولکولهایی با زنجیر طولانی می باشند که پیوند O-Si متوالیاً در زنجیره اصلیشان تکرار میشود. با تعدیل طول زنجیره (O-Si) سیلیکون ها در سه شکل مهم سیال، الاستومر و رزین به دست می آیند. برخلاف سایر پلیمرهای آلی که ممکن است در طبیعت نیز یافت شوند، سیلیکون ها فقط از راه سنتز به دست می آیند. مهم ترین مونومر مورد استفاده در تولید این پلیمرها متیل کلروسیلانها می باشند.
خواص منحصر به فرد پلیمرهای سیلیکونی که قادر به حفظ آنها در محدوده وسیعی از تغییرات محیطی می باشند از جمله سیلیکون ها دارای نقطه انجماد، کشش سطحی و نیروی جذب پایین می باشند که این خواص باعث شده که از آنها در زمینه های متنوعی استفاده شود.
دامنه گسترده مصرف در صنایع مختلف از جمله صنایع کشاورزی، آرایشی و بهداشتی، نفت و گاز، معماری، الکترونیک، خورشیدی، حمل و نقل، ریخته گری، هواپیمائی و هوانوردی، پوشاک، کاغذ سازی، صنایع غذائی و آشامیدنی، فتونیک، تولیدات شیمیائی، داروئی و مراقبت های بهداشتی، پارچه بافی و چرم، عایق کاری، اتومبیل، تجهیزات اداری، ساختمان، لوازم خانگی و…

سلول خورشیدی

انرژی خورشیدی نسبت به دیگر انرژی ها با سرعت بیشتری در حال رشد می باشد. قیمت نفت خام و مشکلات زیست محیطی موجب توجه و گرایش بیشتری به منابع انرژی تمیز و برگشت پذیر شده است و انرژی خورشیدی را تبدیل به یکی از مهمترین انرژی ها در جهان نموده است.
مقدار انرژی خورشیدی که در ۱۵ ساعت به زمین می رسد برابر با انرژی حاصل از کل نفت خام موجود در زمین می باشد و علی رغم اینکه بازار فتولتائیک از اواخر سال ۱۹۹۰ سالیانه بیش از ۴۰ در صد رشد داشته است ولی تا کنون کمتراز ۱ درصد از انرژی دنیا را فراهم کرده است.

پنل خورشیدی

پنل های خورشیدی مونتاژ یک پارچه ای از سلول های خورشیدی متصل به هم می باشند که مقدار معینی ولتاژ و جریان کاری در ترمینال های خروجی می دهند و برای شرکت در سیستم انرژی خورشیدی مناسب هستند. پنل های خورشیدی علاوه بر سلول ، اجزای دیگری نیز دارند .
پنل های خورشیدی براساس اینکه از چه نوع سلولی ساخته شده باشند در دو نوع پنل خورشیدی تک کریستال و پنل خورشیدی چند کریستالی موجود می باشند.

مصارف عمده سیلیس

به طور کلی موارد مصرف سیلیس Sio2 عبارت است از:
شیشه سازی، چینی سازی، تولید فروسیلیس، سرامیک سازی، تولید آجر ماسه آهکی، ریخته گری، تولید سیلیکات سدیم، تولید دیگر مواد سیلیسی، به عنوان نیمه هادی در صنعت الکترونیک و تولید پشم شیشه. مقادیر قابل توجهی ازماسه سنگ خرد شده به عنوان مصالح ساختمانی بکار می رود.

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید پلی سیلیکون، مواد اولیه سلول های خورشیدی

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
کد آیسیک سیلیکون الاستومر ۲۴۱۳۵۱۲۳۷۶
کد آیسیک سیلیکون جامد ۲۴۱۱۳۱۲۸۵۵

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید پلی سیلیکون، مواد اولیه سلول های خورشیدی

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
کد تعرفه گمرکی سیلیکون الاستومر ۳۹۱۰۰۰۰۰ میباشد.

تولید پلی سیلیکون

برای تولید پلی سیلیکون روشهای زیادی مورد استفاده قرار گرفته، ثبت شده و برخی از آنها چندین سال مورد استفاده قرار گرفته اند. پر کاربرد ترین روش تولید پلی سیلیکون، بر اساس تجزیه گرمایی تری کلروسیلان (TCS) در دمای ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد و رسوب آن بر روی یک میله از جنس سیلیکون در داخل محفظه تجزیه است. این روش که در ۵۰ سال اخیر توسعه یاقته است، با اقتباس از نام شرکتی که اولین تحقیقات را با این روش انجام داد، به نام زیمنس شناخته می شود.
امروزه پرکاربرد ترین روش تولید پلی سیلیکون، روش زیمنس اصلاح شده می باشد بطوریکه توسط بیش از %۸۰ تولید کنندگان این محصول در دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. این روش دارای ۳ مرحله مختلف به شرح زیر است:

تولید تری کلرو سیلان (TCS) از سیلیکون متال:

این مرحله در رآکتور های TCS انجام شده و محصول نهایی فرآیند، تری کلروسیلان می باشد.
تخلیص تری کلرو سیلان، که طی آن TCS تولیدی تحت فرآیند تخلیص و تقطیر، به TCS خالص تبدیل می گردد.
احیاء TCS به وسیله هیدروژن در رآکتورهای CVD :
تجزیه و رسوب پلی سیلیکون با خلوص بالا در این مرحله و در داخل رآکتور های CVD انجام می گردد.

روشهای عمده استخراج سیلیس

کانسارهای سخت نشده به روش روباز بوسیله ماشین آلاتی مانند لودر و بیل مکانیکی ,لایروبی, و یا فشار آب استخراج, بارگیری و یا از طرق دیگر به کارخانه فرآوری منتقل می شود. کانسارهای سخت نیز به روش روباز استخراج می شود منتها ابتدا با حفاری و انفجار و بعد مراحل برداشت و بارگیری صورت میگیرند. برخی معادن زیر زمینی با روش انفجار و حفاری مرسوم استخراج و بارگیری میشوند.
تریپلی به روش زیر زمینی و اتاق وپایه با یک تونل دسترسی در جهت شیب استخراج می شود.بلورهای کوارتز به صورت دستی بعد از برداشت روباره ها بوسیله بلدوزر استخراج می شوند.

صنایع مصرف کننده سیلیس در ایران

مصرف اصلی سیلیس در ایران در زمینه شیشه سازی، ریخته گری، تولید فروسیلیس و مصارف صنعتی خصوصاً جهت پوشش سطح قطعات می باشد، که عمدتاً تأکید بر مصرف در شیشه سازی و ریخته گری است.

کشورهای عمده تولید کننده و مصرف کننده سیلیکون متال

کشورهای تولید کننده عمده کشورهایی نظیر اتریش ، آلمان ، ژاپن ، چین و کشورهای دارای تکنولوژی بالا می باشند که علی رقم نداشتن مواد اولیه با فرآوری مواد خام از کشور های مبداء پیشرو در این صنعت می باشند.

وضعیت واردات و صادرات سیلیکون

نمودار واردات و صادرات سیلیکون در کشور به تفکیک سال در شکل زیر آمده است.

خلاصه بررسی فنی، مالی و بازار طرح تولید پلی سیلیکون

ظرفیت تولید سالیانه : ۵۰۰۰ تن
نرخ برابری دلار : ۲۳۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۲۴۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۵۵۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۲۸۰ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۹۵۰ میلیارد تومان
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۸۴۰ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی : ۳۷ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: