2021-4-9 | 光伏技術論文
本文所討論的硅材料特指改良西門子法生產的多晶硅以后的硅材料,包括它們的特性、成型與加工。光伏技術是將太陽能直接轉換為電能的技術,是利用半導體界面P-N結的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術,是金屬硅的一個重要應用領域。
多晶硅是生產電路級單晶硅和太陽能級單晶硅的重要基礎材料,過去不能自主生產,形成了瓶頸,這嚴重制約了我國集成電路及太陽能電池產業的發展。2005年年底,河南洛陽中硅高科公司300t多晶硅項目第一爐產品成功出爐,多晶硅產品的自主生產,打破了國外技術壟斷,揭開了多晶硅“中國制造”的新時代。伴隨著洛陽中硅高科3000t多晶硅項目的興建,國內外眾多光伏企業前來投資合作,尚德電力、阿特斯以及上海超日等均在洛陽落戶。隨著市場的需求,河南科技大學材料學院無機非金屬材料工程專業的硅材料及光伏技術方向便應運而生。該專業方向籌備于2008年,正式成立于2009年初,2010年開始有本科畢業生,目前就業形勢良好。本文就新專業方向創辦談一些收獲與感想。
1政府與學校的關鍵作用
1.1洛陽市政府的作用
為了與國家新材料基地配套,并更好地服務于洛陽市相關企業,為其提供知識專業化的本科畢業生,洛陽市政府決定由河南省重點高校河南科技大學(前機械工業部重點院校洛陽工學院)創辦硅材料及光伏技術專業,這個工作是由前洛陽市委書記連維良直接指示與關心下完成的。
1.2學校的態度與作為
大學教育服務于市場,只有積極主動的態度加上及時迅速的反應才有可能培養出滿足市場需要的學生,服務于市場經濟建設[1-2]。學校由主管教學的副校長親自負責,會同教務處等職能部門,迅速作出反應,落實了辦學實驗設備經費與具體辦學院系。
2辦專業相關事宜
2.1新專業名稱
由于高校本科專業目錄中材料、材料科學兩類中均不含硅材料及光伏技術專業,因此,只能將此辦學內容限定在一個專業方向上。事實上,硅材料不僅應用于太陽能電池產業,還可應用于半導體集成電路等領域,經過反復論證,我們還是以光伏技術作為辦學的主要方向。一者是因為以硅太陽能電池為代表的新能源迅猛發展勢頭,二來專業方向的名稱不宜太長,因此,新專業方向名稱定為“硅材料及光伏技術”,簡稱“硅光伏”。
2.2依托專業
新專業依托原無機非金屬材料工程專業,專業教師以相關或相近專業的碩士、博士為主組成。
2.3生源
辦學要服務于社會經濟建設、滿足市場需求,最關鍵就是及時性!新專業直接從無機非金屬材料工程專業三年級畢業生中挑選了綜合排名靠前的30名學生組成一個班,即“硅光伏班”。
2.4開設課程
開設專業課2門,即《半導體材料及工藝》、《應用光伏學》。《半導體材料及工藝》主要講授以硅為主的單質半導體及化合物半導體物理性質與制備技術,比如區域熔煉多晶以及直拉單晶技術;此外,該門課程還涉及了一些硅片加工技術。《應用光伏學》教材選用上海交大出版社出版的,(澳)偉納姆等著,狄大衛等譯的同名書。《應用光伏學》原著《AppliedPhotovoltaics》作者系MartinGreen教授。《應用光伏學》主要講授太陽輻射的特性,半導體與P-N結基礎,太陽能電池的原理、特性及設計,光伏電池的互聯與組件的裝配,獨立光伏系統組成與設計,光伏特殊應用,偏遠地區供電系統,并網光伏系統以及光伏水泵系統等。作為必要的補充,該課程還講授了晶硅太陽能電池制備加工工藝技術。
2.5實踐環節
洛陽擁有眾多的硅材料及光伏企業,為了辦學需要,我們與阿特斯、洛陽尚德以及后來的上海超日(偃師)都有著良好的教學合作關系,可以滿足學生生產實習與畢業設計的需求。
3新辦專業學生分配情況
2010年我校第一屆硅光伏班30名學生畢業,從事硅光伏企業工作的大約有一半左右;2011年第二屆硅光伏班學生畢業時,直接從事硅光伏企業工作的已經占到絕大多數了,部分考上研究生的同學也從專業上獲利不少。從就業率趨勢來看,硅光伏專業方向的創辦無疑是及時的,是符合市場要求的。