FBR

Sebbene l’energia solare fotovoltaica sia largamente disponibile ed ecocompatibile, risulta ancora più costosa da produrre rispetto a molte altre fonti concorrenti.  Una delle ragioni di questo inconveniente è rappresentata dalla grande quantità di energia necessaria per ottenere un silicio abbastanza puro per i prodotti a energia solare. 

Sei anni fa REC decise di accettare questa sfida.  Da allora noi della REC abbiamo lavorato allo sviluppo del nostro esclusivo processo di raffinazione del silicio con reattore a letto fluido (FBR), un sistema di nuova generazione per la raffinazione del silicio. Grazie al processo FBR siamo in grado di produrre silicio di grado solare a costi inferiori, risparmiando al contempo l’80-90% dell’energia rispetto al tradizionale sistema Siemens per la raffinazione del silicio.  Per il terzo trimestre del 2009 contiamo di riuscire ad avviare la piena produzione commerciale nella nostra prima raffineria di silicio con sistema FBR.

Riduzione dei consumi energetici

Esistono numerosi metodi per la raffinazione del silicio, ma tutti necessitano di grandi quantità di energia. Si tratta di una sfida, vista la crescita delle preoccupazioni ambientalistiche globali e dei consumi energetici.  Il processo Siemens, impiegato dalla maggior parte delle aziende del settore, compresa REC, prevede essenzialmente il surriscaldamento di barre con seme di silicio e gas all’interno di un enorme frigorifero. In questo metodo un composto di silicio gasificato, che può essere gas silano (SiH4) o triclorosilano (SiHCl3), viene rilasciato all’interno di una camera surriscaldata che contiene barre con seme di silicio. Il gas riscaldato deposita silicio puro su queste barre riscaldate e allo stesso tempo le pareti della camera devono essere raffreddate per evitare che il silicio si depositi su di esse. Ovviamente, questo processo consuma grandi quantità di energia per unità di silicio prodotta.

Con il processo basato su reattore a letto fluido, REC ha compiuto un grande passo avanti nella purificazione del silicio, con un impiego di minori quantità di energia.  Invece di utilizzare barre con seme di silicio, il processo FBR utilizza granuli per semina di silicio purificato.  I granuli per semina vengono introdotti in una camera contenente gas silano riscaldato che entra dal basso ed esce dall’alto. Il flusso del gas “fluidifica” i granuli di silicio, che quindi scorrono come un liquido, mentre il gas silano si decompone depositando su di essi strati di silicio. In questo modo i granuli si ingrossano e diventano più pesanti, fino a uscire una volta raggiunta una grandezza sufficiente. Nel frattempo nuovi granuli per semina e altro gas vengono introdotti nella camera, continuando ad alimentare il processo.

Il processo FBR ha un rendimento maggiore per diverse ragioni. Prima di tutto non presenta sprechi di energia, perché non prevede il contatto con superfici fredde del gas e del silicio riscaldati. Secondo, consente di produrre una maggiore quantità di silicio per metro cubo del volume del reattore, dal momento che i cristalli di silicio hanno un’area di superficie totale maggiore rispetto alle barre impiegate nel processo Siemens. Da ultimo, si tratta di un processo continuo, a differenza del Siemens, quindi ci sono meno tempi passivi ed è richiesto uno sforzo di preparazione inferiore.

Preparativi per la produzione FBR

REC è attualmente nelle fasi finali di implementazione della tecnologia FBR. Abbiamo mantenuto con successo in attività, per quattro anni, uno stabilimento di prova e abbiamo ora completato la costruzione di una nuova completa raffineria di silicio a FBR presso il nostro impianto di Moses Lake a Washington, Stati Uniti. Il nuovo impianto a FBR avvierà la produzione entro il terzo trimestre del 2009

.