Нижний Новгород, 23 – 25 мая 2012 г. Разработка энергосберегающего метода получения полупроводникового кремния Докладчик: Воротынцев А.В. Докладчик: Воротынцев. - презентация

1 Нижний Новгород, 23 – 25 мая 2012 г. Разработка энергосберегающего метода получения полупроводникового кремния Докладчик: Воротынцев А.В. Докладчик: Воротынцев А.В. ООО «НТЦ Новых технологий»

2 Прогноз использования энергетических ресурсов ТВ год Геотермальная Другие возобновляемые источники энергии Солнечная тепловая (только тепло) Солнечная энергия (PV) Ветер Биомасса (современные) Биомасса (традиционный) Гидроэлектроэнергия Ядерная энергия Газ Уголь Нефть Источник: Научно-консультативный совет по глобальным изменениям, 2008, 1

3 Эффективность коммерческих солнечных модулей Источник: EPIA 2010 г. Сдерживающие факторы развития солнечной энергетики: - Высокая стоимость энергии: $0,15 - $0,50 за кВт ч - Длительный срок окупаемости солнечных элементов Сдерживающие факторы развития солнечной энергетики: - Высокая стоимость энергии: $0,15 - $0,50 за кВт ч - Длительный срок окупаемости солнечных элементов 2 Стоимость фотоэлементов на 5060 % состоит из стоимости поликристаллического кремния

4 Si техн SiHCl 3 Si поли Si техн SiHCl 3 Si поли Актуальность проекта Гидрохлорирование Восстановление SiCl 4 2 кг 14 кг Суммарно на 1 кг Si получается 16 кг SiCl 4 в виде побочного продукта Суммарно на 1 кг Si получается 16 кг SiCl 4 в виде побочного продукта Переработка SiCl 4, с целью создания замкнутого цикла производства поликристаллического кремния Удешевление стоимости солнечного кремния, а следовательно снижение цен на фотоэлементы 3 Симменс-процесс

5 Известные методы переработки SiCl 4 Термическое гидрирование Каталитическое гидрирования Плазмохимическое гидрирование Гидрирование гидридами металлов Гидрирование в среде органических растворителей Термическое гидрирование Каталитическое гидрирования Плазмохимическое гидрирование Гидрирование гидридами металлов Гидрирование в среде органических растворителей 4

6 Недостатки известных методов Потребление большого количества электроэнергии Загрязнение синтез-продуктов реагентами Быстрое отравление катализаторов Сложность исполнения оборудования Низкие выходы продуктов реакции Высокая себестоимость продуктов Многостадийность процесса Применение взрыво- и пожароопасных веществ Использование органических растворителей Потребление большого количества электроэнергии Загрязнение синтез-продуктов реагентами Быстрое отравление катализаторов Сложность исполнения оборудования Низкие выходы продуктов реакции Высокая себестоимость продуктов Многостадийность процесса Применение взрыво- и пожароопасных веществ Использование органических растворителей 5

7 Цель проекта Разработка технологии энергоэффективного метода каталитического гидрирования тетрахлорида кремния, создание опытной установки и разработки технологического регламента процесса 6

8 Преимущества технологии 7 Температура процесса о С Конверсия по тетрахлориду кремния до 90 % Отсутствие загрязняющих примесей Простота аппаратного исполнения установки Уникальность технологии Температура процесса о С Конверсия по тетрахлориду кремния до 90 % Отсутствие загрязняющих примесей Простота аппаратного исполнения установки Уникальность технологии В настоящее время в мировой практике для конверсии тетрахлорида кремния применяется метод термического гидрирования (температура процесса 1200 о С, степень конверсии не более 30 %) - НЕВЫГОДНО Снижение стоимости кремния (с 70 $/кг до 50 $/кг)

9 Интеллектуальная собственность Способ каталитического гидрирования тетрахлорида кремния Способ каталитического гидрирования тетрахлорида кремния

10 Участники проекта 8 Воротынцев Андрей Владимирович Награждён: Дипломом 1 степени на IX Международной молодежной научно- технической конференции Будущее технической науки в 2010 г., г. Нижний Новгород, НГТУ. Дипломом победителя конкурса по программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» (У.М.Н.И.К.) в 2008 г., Нижний Новгород; Является: победителем конкурса по программе «Участник молодежного научно- инновационного конкурса по Нижегородской области» (У.М.Н.И.К.-НН) в 2009 г., Нижний Новгород; победителем конкурса по программе «Участник молодежного научно- инновационного конкурса» (У.М.Н.И.К.) в 2009 г., Нижний Новгород; победителем конкурса по программе «Участник молодежного научно- инновационного конкурса» (У.М.Н.И.К.-HH) в 2010 г., Нижний Новгород. Воротынцев Илья Владимирович Награждён: Золотой медалью в номинации «Innovation for invitation in future» международной программы Golden Galaxy Российско-американского делового союза, Нью Йорк, 2011 год Золотой медалью VIII Московского международного салона инноваций и инвестиций 2008 год Серебрянной медалью VII Международного форума Московского международного салона инноваций и инвестиций 2007 год

11 Управление рисками 9 Управление рисками и их уменьшение обеспечивается за счет: Глубокой научной проработки проблемы и проведения опытно-промышленных испытаний с целью выявления недоработок и их устранения за счет проведения дополнительных НИОКР Риски продаж уменьшаются за счет маркетинговой работы и работы с потребителями

12 Основные потребители 10 Нитол Солар (Усолье-Сибирское, Иркутской обл.) Мощности по производству ТХС т/год - достигнуты предварительные договоренности по внедрению технологии ОАО «Химпром» (Новочебоксарск, Чувашия, входит в группу «Ренова») Мощности по производству ТХС 5000 т/год Горно-химический комбинат (ГХК, г. Железногорск, Красноярский край) промышленное производство (200т) Планируемая мощность завода тонн к 2012году

13 Финансирование проекта 2 год – Разработка опытной установки и наработка катализатора (Будет проведено проектирование, изготовление и монтаж опытной установки. Будет наработана опытная партия катализатора) руб. 3 год – Проведение стендовых испытаний и аттестация продукта. Разработка технологического регламента (Будут проведены стендовые испытания, определено качество продукта и разработан проект замкнутой технологической схемы процесса. Будет создан технологический регламент процесса) – руб.

14 Спасибо за внимание! Контакты: Тел. 8(903) Тел./Факс 8(831) Контакты: Тел. 8(903) Тел./Факс 8(831)