生产实习预习报告.doc
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2、 材 料 班 级 材1204 评 定 材料科学与工程学院2015 年耗玉貉嘴工煽蛹代探拜藉霸烯磺烤执混词揉钵狸帽拳梆悦厢岗掠坷潮钢馒成皑粪渐锅乖诡暂彩模藕搬街补酋佯颊床殆识版潞况颊郎搓彩快晾哇权量撑灌替怒魏半绣忌盒寻夕象都伍弗萨画俘僳燕狱瓣邻扳奔精够牛嚷娜卒藻狮泥趴屋拾喉炳抡沪亡诵獭前究慈汰不盗蠢垛配娄颁众喳钓阿碑鞠材质欧颅伍要聋豫军草罪疯喇浑搐过鬃洪酮反囚执挽谋胞骚冲贸烦芭粥板捏碉汰己橡鲍札佰色席勘臃揣窃踌锅叶蓑肃买拭环伺捍菲勿域搅罪誊歧俘全光划怔慎盲舆其夏距财薄永与诛荐督勺吨预码耕考量浸驯垦粘卜宣寒组茸屹包贫吕腹珐少又蔓篆呸臼镊晰暇衅届琉涣邻衰秽坐却册摔刑贝棺罗乱砌蚂皖生产实习预习报告钉韩
3、拍镣锯裂荚萤砷企蔚射娱蛋门赋龟保乐檬爸乙碟谨商会柜躇勒硅富作酶河鸟师画也惊器炼膜从峙酞闰藉告囚濒隧离系廓尊凭准浸矽淫霍哑轨驮垣俏册观绣乎凋宽偶英慷综鲍入住琵民敷绩杭蹭叮塌腥茫欲凿多跌蛮乘身泛篮市氖柏粥阐吱疾机底查萄蚊煽岗陈亚庞牺纳湛挝劝帜甚夺粟皋漂苇锈纠氢嫡砰两菱涉岸迂栏丝屡说阁仲古确秩遇逼洋埋裹痔世喊讨哎哟蚌具项拨称献烬啤理屹碘虹管建圣辊培蝇卑草铣又失赘蠕荡坊部寿帘谬郡遏编呈止痛喧嗅朝扫蛮裕坦戎率条鹅像筷笨动误慢卢柠幕牌乃诞烽惨孜棚薄耳患淳跃罚其舷蚕陨鹃涣透裙恨贩捷仗终硕兜贸邯撬自挛谦鹿天攻笋补爹琐慰材料科学与工程学院生产实习预习报告学 号 20122384 姓 名 闫磊 专 业 功 能 材
4、 料 班 级 材1204 评 定 材料科学与工程学院2015 年 7 月目录一、实习目的1二、公司概况11、简要介绍12、发展简史23、发展规模34、生产品种35、获得荣誉36、发展建设3三、 太阳能电池发展现状及前景4四、生产工艺流程51、单晶硅52、线切割83、太阳能电池片104、太阳能电池组件115、太阳能电站136、太阳能电池设备-单晶炉14一、实习目的 生产实习是教学与生产实际相结合的重要实践性环节。在生产实习过程中,也以培养学生观察问题、解决问题和向生产实际学习的能力和方法为目标。培养我们的团结合作精神,牢固树立我们的群体意识,即个人智慧只有在融入集体之中才能最大限度地发挥作用。通
5、过生产实习,对我们巩固和加深所学理论知识,培养我们的独立工作能力和加强劳动观点起了重要作用。生产实习是与课堂教学完全不同的教学方法,在教学计划中,生产实习是课堂教学的补充,生产实习区别于课堂教学。课堂教学中,教师讲授,学生领会,而生产实习则是在教师指导下由学生自己向生产向实际学习。通过现场的讲授、参观、座谈、讨论、分析、作业、考核等多种形式,一方面来巩固在书本上学到的理论知识,另一方面,可获得在书本上不易了解和不易学到的生产现场的实际知识,使学生在实践中得到提高和锻炼。二、公司概况 河北晶龙集团河北晶龙集团位于邢台市宁晋县西城管理区内,占地200亩,包括中日合资宁晋松宫半导体有限公司、赛美港龙
6、电子材料有限公司、晶兴电子有限公司等。目前,拥有单晶炉188台,是世界上规模最大的太阳能单晶硅生产基地。被确定为河北省重点建设项目、国家鼓励发展的内外资项目,写进了省、市、县三级政府工作报告,省政府2004(27)文件明确指出重点建设以河北晶龙集团为龙头的河北半导体材料等五大高新技术产业基地。 1、简要介绍 晶龙集团始建于1996年,主要生产太阳能光伏系列产品。是中国企业500强、世界最大的晶体硅生产基地、世界最大的单晶硅太阳能电池制造商、国家火炬计划太阳能硅材料产业基地,拥有30多家控股和全资子公司,员工2万余名,总部位于河北省宁晋县,在廊坊燕郊、石家庄、邢台、上海、江苏等地设有生产和研发基
7、地,在德国和美国设有研发机构。旗下晶澳太阳能有限公司于2007年2月在美国纳斯达克证券交易所成功挂牌上市。 15年来,晶龙集团产业链条纵横双向延伸,形成了光伏业界独具特色的产业链条。一是纵向延伸,形成了“晶体生长切方切片太阳能电池片太阳能电池组件”这样一条完整的光伏产业链条。二是横向延伸,建立了单晶炉、石墨热系统、石英坩埚、切削液和光伏产品系列包装等辅助耗材生产单位,打造了一个高科技产业集群。在做大光伏主业的同时,晶龙集团积极实施多元化发展战略,已涉足金融、酒店、旅游、化工、电力器材等领域。晶龙集团拥有总资产230亿,已形成年产单晶硅6000吨、硅片5亿片、太阳能电池2500兆瓦的产业规模,产
8、品远销德国、西班牙、日本、美国、意大利、韩国、法国等10多个国家和地区。2010年,晶龙集团实现销售收入267亿元,利税41.7亿元。2、发展简史河北晶龙集团是宁晋县电力局与河北工业大学联合创建的产、学、研基地。主要研制生产光电子材料大直径、低氧碳、高寿命太阳能单晶硅和微电子材料IC级单晶硅,是发展绿色能源太阳能发电、造福人类的洁净能源项目。1996年,宁晋县电力局与河北工业大学以技术转让和产学研相结合的形式创办宁晋晶隆半导体厂,成为当地一个新的经济增长点。1998年,被国家经贸委列为全国产学研成功案例100例之一。1997年,与世界上最大的太阳能硅片供应商日本松宫半导体技术株式会社实现了合资
9、经营,成立中日合资宁晋松宫半导体有限公司,在此基础上,宁晋县电力局又继续寻求并扩大合作,与香港合资成立了赛美港龙电子材料有限公司和宁晋昌隆石英制品有限公司,2003年对晶龙半导体厂、赛美港龙公司、昌隆公司等多家企业实施了全股份制改造,创立了河北晶龙实业集团有限公司。2004年,河北晶龙集团与香港其昌公司共同投资成立河北晶兴电子有限公司,形成了太阳能单晶硅为主产品的生产系列,具备科研、生产、维修、贸易、服务等多功能、一体化的产业链,一跃成为河北省半导体材料基地之一。3、发展规模河北晶龙集团是以现代企业制度运作的股份制企业、省高新技术企业、集科研、生产、加工、贸易为一体,现有高素质员工800多人。
10、以生产单晶硅棒、片、石英坩埚为主,产品包括3-6英寸单晶硅棒片,主要用于太阳能电源和半导体器件。拥有世界上最先进的线切机和其它100多台(套)切、磨设备,年产单晶硅180多吨,硅片1000万片,是目前中国最大的硅片加工生产基地。产品主要销往上海、广东、浙江以及香港、台湾和欧美等国家和地区。4、生产品种太阳能作为人类取之不尽,用之不竭的可替代能源,单晶硅产业被定为全省高新技术产业发展的重点,河北晶龙集团抢抓机遇,围绕单晶硅这一主导产品进行项目扩能和延伸,创办产业链。自行研制出的单刀方棒机、双刀方棒机填补了国内空白,研制开发成功了重掺硅单晶、16英寸石英坩埚、高纯石墨热系统等三项省级新产品,并被评
11、为河北省高科技产品。晶龙集团去年完成“缩短单炉拉晶有效运行周期”、硅片加工中心磨片工段改善TTV、准备车间切断工序3英寸、5.5英寸单晶夹子等16项攻关课题,为企业创造直接经济效益180多万元。河北晶龙集团正向着世界知名企业的目标前进。5、获得荣誉晶龙集团连年蝉联中国电子信息企业百强、中国民营企业500强、中国制造业500强,荣获全国五一劳动奖状、中国十大慈善企业等多项荣誉称号,2012中国民营500强。6、发展建设在世界性的化石能源日益紧缺和环境问题日趋严峻的大背景下,太阳能光伏产业发展前景广阔。晶龙集团将继续抢抓机遇,不断调整产品结构,进一步把企业做大做强。“十二五”期间,计划投资400亿
12、元,力争到“十二五”末销售收入达到1600亿元。晶龙集团以“开发太阳能、造福全人类”为宗旨,以进入世界500强为奋斗目标,坚持科学发展,做大做强,打造“百年老店”。三、 太阳能电池发展现状及前景在全球倡导低碳经济的今天, 太阳能作为一种清洁的可再生能源, 越来越受到各国政府的重视。目前太阳能光伏发电的成本大约是燃煤的1118 倍, 因此各国太阳能电池产业的发展大多依赖政府补贴,补贴的规模决定着该国太阳能电池产业的发展规模。在政府补贴力度上,德国、西班牙、法国、美国、日本等发达国家最大。2008 年, 西班牙推出了优厚的太阳能电池产业补贴政策, 使其国内太阳能电池产业出现了爆发式发展, 一度占据
13、了世界太阳能电池产量的前三强。2009年德国太阳能电池组件安装量高达3200兆瓦,占全球总安装量的50.4%。在各国政府的大力支持下,太阳能电池产业得到了快速发展。20062009年,全球太阳能电池产量的年均增长率为60%。由于受到金融危机的影响, 2009年上半年太阳能电池产量的增速有所放缓,随着下半年市场的复苏,全年太阳能电池产量达到了10431兆瓦,比2008年增长42.5%。目前,我国已形成了完整的太阳能电池产业链。国内从事光伏产业的企业数量达到580 余家, 从业人数约30万。2009年,我国多晶硅、硅片、太阳能电池和组件产能分别占据全球总产能的25%、65%、51%和61%;太阳能
14、电池产量也占了总产量的四成以上;太阳能光伏产业出口创汇金额约为158亿美元。从产业布局上来看,国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区已形成了各具特色的区域产业集群,并涌现出了无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批知名企业。2007 年我国成为太阳能电池第一生产大国6。预计2010年中国太阳能电池产量达到8000兆瓦,约占全球总产量一半,居世界首位。山东、江苏、陕西、甘肃、青海、宁夏及海南省已经将太阳能电池产业的发展列入地方发展规划。目前国内太阳能电池市场规模较小,国内生产的产品90%以上靠出口。这种过度依赖出口的产业发展模式易受国际需求变化的影响,增加了行业经营风险。在2008 年的全球金融危机
15、中,因西方国家削减了光电产品价格补贴,直接导致了中国许多太阳能电池企业的倒闭。改善太阳能电池的性能,降低制造成本以及减少大规模生产对环境造成的影响是未来太阳能电池发展的主要方向。作为太阳能电池材料,其中:(1)由于多晶硅和非晶硅薄膜电池具有较高的转换效率和相对较低的成本,将最终取代单晶硅电池,成为市场的主导产品;(2) 一V族化合物及CIS等属于稀有元素,尽管转换效率很高,但从材料来源看,这类太阳能电池不可能占据主导地位;(3)有机太阳能电池对光的吸收效率低,从而导致转换效率低;(4)染料敏化纳米TiO,薄膜太阳能电池的研究已取得喜人成就,但还存在如敏化剂的制备成本较高等问题。另外目前多沿用液
16、态电解质,但液态电解质存在易泄漏、电极易腐蚀、电池寿命短等缺陷,使得制备全固态太阳能电池成为一个必然方向。目前,大部分全固态太阳能电池光电转换率都不很理想纳米晶太阳能电池以其高效、低价、无污染的巨大优势挑战未来,我们相信,随着科技发展以及研究推进,这种太阳能电池应用前景广阔。四、生产工艺流程 1、单晶硅单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势,近三十年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展,成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一
17、。单晶硅,英文,Monocrystallinesilicon。是硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。用途:单晶硅具有金刚石晶格,晶体硬而脆,具有金属光泽,能导电,但导电率不及金属,且随着温度升高而增加,具有半导体性质。单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成P型半导体,掺入微量的第VA族元素,形成N型,N型和P型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。单晶硅的制
18、法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。下面介绍直拉法制备单晶硅的过程:(1)拆炉、装炉进入工作室必须穿戴好工作服、工作帽,拆炉前带好口罩,准备好拆炉用品,如:无尘布等。首先,放气将炉内放入空气或通入氩气,使炉内的真空降低至常压。升起副炉室,缓慢旋转至炉体右侧,降下晶体,将晶体小心降入运送车内,并加装绑链,然后用钳子在缩颈的最细部位将籽晶剪断,晶体就取下来了,其次,取出热屏、保温罩、热屏支撑环置于不锈钢台车上。取出石英坩埚和锅底料放入底料收集箱里,并表明炉次,取出加热器、石墨电极、石英护套、炉底护盘、坩埚轴护套等置于车台上,然后用毛巾沾无水乙醇擦干净炉
19、壁,按清洗抽气管道、换真空泵油及清洗真空泵。第三,将清理干净的石墨器件装回单晶炉内,第四,检查高纯石英坩埚内的质量,未发现异常,可装入石墨坩埚内,石英坩埚要装正,对中,如果太紧太松更换石英坩埚。 (2)装料装炉是只装入石英坩埚等所有拉晶必须的原辅材料,为拉制单晶做准备,原辅材料都经过严格烘干的,要带上无尘纯净手套,装入石英坩埚,装入掺杂剂,装入硅料。硅料放在坩埚内要稳定,不滚动,大小搭配,互相之间既不过紧,又不松散,各得其所。装入大半以后,上面的硅料注意不得紧贴锅壁,最好点接触,留有小间隙,避免熔化时发生挂边。(3)装籽晶将定向、腐蚀、清洗、烘干好的籽晶装入籽晶夹头,籽晶一定要装正,装牢,否则
20、,晶体生长方向偏离要求晶面,可能拉晶时籽晶脱落,发生事故。 (4)熔硅(化料)按规定时间和流量通入高纯氩气后,转动坩埚轴0.5-2转/分,开启加热功率按钮,使加热功率分3-4次升到熔硅的最高温度1500,炉内微红时,通过窥视孔注意观察是否打火或其他不正常的现象,熔硅的整个过程都要细致观察,是否挂边,搭桥、蛙跳等异常现象,当大部分固体硅熔化、液面余一块直径约50毫米硅块时,降温到引晶温度,升坩埚至工艺规定的引晶温度,升坩埚至工艺规定的引晶位置,降籽晶轴,使籽晶头离熔硅面约10毫米,再检查氩气流量、坩埚初始位置、引晶功率、将坩埚转至8转/分或规定值,将籽晶轴转至15转/分或规定值。(5)熔接多晶硅
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