本报讯（记者赵晓展）世界上第一根太阳能冶炼的单晶硅日前由中国科技大学教授、中科院理论物理所研究员陈应天等专家制成，标志着国际首创的太阳能炼硅技术获得成功。研究表明，这项光伏发电领域的重大技术创新，将使高效低耗冶炼高纯硅成为现实。

该项研究的论文发表在2009年《中国物理快报》26卷第7期，作者为陈应天、林晨星、何祚庥等人。

太阳能级高纯硅材料是目前光伏产业最广泛应用的原材料。目前，太阳能级硅材料提纯的技术主要是改良西门子法和物理法冶炼，两种方法都存在高耗能以及污染环境的缺点。如何降低制造太阳能级硅材料的成本，以及如何减少制造太阳能硅材料时对环境的污染，成为目前有关光伏产业研究中的关键点。

此前曾有研究文章提出用太阳能冶炼高纯硅，但由于太阳炉成本太高、温度太低以及冶炼过程污染严重等原因，均未获成功。

陈应天教授等人应用他们所发明的无光象主动光学理论，廉价地制作了一种新型太阳炉，能有效稳定地将10000倍或更高倍数的太阳光聚焦在网球大小的范围。同时，研究人员还发明了一种无坩锅作业方式，将冶金级硅粉和其它一些氧化物以及添加剂压铸成棒，然后将其直接放置在10000倍的太阳炉里照射，硅棒迅速升温熔化，其液滴由硅棒剥离。为控制高纯硅的冶炼时间，研究人员将硅棒放置在5.5米高的地方，利用自由落体将硅棒的冶炼过程控制在1～2秒内完成。

随后，研究人员又进一步将上述高纯硅拉成单晶，制成了世界上第一根太阳能冶炼的单晶硅。

研究表明，这种利用太阳能对硅材料进行冶炼的新方法，能够将现有的硅提纯的电耗指标由200～400千瓦时/公斤降为30～40千瓦时/公斤，硅材料提炼成本也由目前的40～80美元/公斤降为20美元/公斤，并且没有环境污染。

有关专家评价说，利用太阳能冶炼高纯硅属国际首创，在提纯硅材料的领域中是一个革命性的工业生产法，相信随着各项细节的逐渐完善、各种工艺的不断改进，此方法将成为中国科学家在新能源领域对世界做出的重要贡献。