The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования проекта являются фотоэлектрические преобразователи (ФЭП), изготовленные из слитков монокристаллического и мультикристаллического кремния солнечного качества, полученного из металлургического кремния посредством карботермического восстановления казахстанских кварцитов и их последующей очистки.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Жобаның зерттеу объектісі қазақстандық Кварциттерді карботермиялық қалпына келтіру және оларды кейіннен тазарту арқылы металлургиялық кремнийден алынған күн сапасындағы монокристалды және көп кристалды кремний құймаларынан жасалған фотоэлектрлік түрлендіргіштер (ФЭП) болып табылады.

Aim of work (in Russian) : Основной целью данного проекта являться создание и исследование фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), полученных из слитков монокристаллического и мультикристаллического кремния солнечного качества, полученного с использованием разработанных физических методов очистки из металлургического кремния, полученного карботермическим восстановлением из кварцитов месторождений Казахстана.

Aim of work (in Kazakh) : Бұл жобаның негізгі мақсаты Қазақстан кен орындарының кварциттерінен карботермиялық қалпына келтірумен алынған металлургиялық кремнийден тазартудың әзірленген физикалық әдістерін пайдалана отырып алынған күн сапасындағы монокристалды және көп кристалды кремний құймаларынан алынған фотоэлектрлік түрлендіргіштерді (ФЭП) құру және зерттеу болып табылады.

Методы исследования (на русском) : На первых этапах работ планируется проведение очистки кремния различными методами, включающими газошлаковое рафинирование, позволяющее удалить примеси бора и фосфора; кислотное выщелачивание, способное избавить кремний от таких примесей как алюминий, кальций и некоторые другие и направленная кристаллизация, способствующая удалению примесей, имеющих низкий коэффициент сегрегации в кремнии, например, переходные металлы.

Методы исследования (на казахском) : Жұмыстың алғашқы кезеңдерінде бор мен фосфор қоспаларын кетіруге мүмкіндік беретін газ-қожды тазартуды қамтитын әртүрлі әдістермен кремнийді тазарту жоспарлануда; кремнийді алюминий, кальций және басқалары сияқты қоспалардан тазартуға қабілетті қышқылды шаймалау және кремнийде төмен сегрегация коэффициенті бар қоспаларды жоюға ықпал ететін бағытталған кристалдану, мысалы, өтпелі металдар.

Obtained results and novelty (in Russian) : На стадии очистки, методом направленной кристаллизации показана эффективность очистки от основных металлических примесей. Получены первые образцы очищенного кремния, который может быть использован для выращивание мультикристаллического слитка кремния. Определены параметры температурного режима и временной интервал проведения процесса. Создана модель по выращиванию мультикристаллического слитка кремния. Получены расчетные значения ожидаемого распределения примесей и сопротивления по высоте слитка.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Тазарту сатысында бағытталған кристалдану әдісі негізгі металл қоспаларынан тазарту тиімділігін көрсетеді. Тазартылған кремнийдің алғашқы үлгілері алынды, оны көп кристалды кремний құймасын өсіру үшін пайдалануға болады. Температура режимінің параметрлері және процестің уақыт аралығы анықталды. Көп кристалды кремний құймасын өсіру моделі жасалды. Қоспалардың күтілетін таралуының және құйманың биіктігі бойынша кедергінің есептік мәндері алынды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : КПД преобразования фотогальванических элементов является одним из основных показателей их эффективности. Для монокристаллического кремния КПД может достигать 20-25%, в то время как для мультикристаллического кремния этот показатель колеблется от 15 до 20%. Это связано с более высокой однородностью и чистотой монокристаллического кремния, что позволяет ему лучше поглощать солнечную энергию и преобразовывать её в электричество. Чистота кремния играет ключевую роль в его производительности. После физической очистки доля примесей в монокристаллическом кремнии может составлять менее 0,01%, в то время как в мультикристаллическом кремнии — 0,1-0,5%. Высокая чистота позволяет снизить потери энергии, что напрямую влияет на КПД элементов. Качество кристаллической структуры также критически важно, так как дефекты в кристаллической решетке могут снизить эффективность преобразования энергии. Производственные затраты на изготовление ФЭП из казахстанского металлургического кремния могут варьироваться в зависимости от качества исходного сырья и технологии его переработки. Однако, за счет применения современных технологий и локального сырья, себестоимость может быть снижена, что делает использование казахстанского кремния экономически целесообразным.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Фотоэлектрлік элементтерді түрлендіру тиімділігі олардың тиімділігінің негізгі көрсеткіштерінің бірі болып табылады. Монокристалды кремний үшін тиімділік 20-25% жетуі мүмкін, ал көп кристалды кремний үшін бұл көрсеткіш 15-20% аралығында болады. Бұл монокристалды кремнийдің жоғары біркелкілігі мен тазалығына байланысты, бұл оған күн энергиясын жақсы сіңіруге және оны электр энергиясына айналдыруға мүмкіндік береді. Кремнийдің тазалығы оның өнімділігінде шешуші рөл атқарады. Физикалық тазалаудан кейін монокристалды кремнийдегі қоспалардың үлесі 0,01% — дан аз болуы мүмкін, ал көп кристалды кремнийде 0,1-0,5% болуы мүмкін. Жоғары тазалық энергия шығынын азайтуға мүмкіндік береді, бұл элементтердің тиімділігіне тікелей әсер етеді. Кристалдық құрылымның сапасы да өте маңызды, өйткені кристалдық тордағы ақаулар энергияны түрлендіру тиімділігін төмендетуі мүмкін. Қазақстандық металлургиялық кремнийден ФЭП дайындауға арналған өндірістік шығындар бастапқы шикізаттың сапасына және оны қайта өңдеу технологиясына байланысты өзгеруі мүмкін. Алайда, қазіргі заманғы технологиялар мен жергілікті шикізатты қолдану есебінен өзіндік құнын төмендетуге болады, бұл қазақстандық кремнийді пайдалануды экономикалық тұрғыдан орынды етеді.

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : енгізілген жоқ

Efficiency (in Russian) : Эффективность проекта заключается в повышении качества и конкурентоспособности фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), произведенных на основе кремния, очищенного казахстанской технологией из кварцитов. Использование местного сырья и собственных методов карботермического восстановления и очистки позволяет создать более экономичный и экологически устойчивый процесс производства. Ожидается, что это приведет к снижению себестоимости ФЭП и увеличению их КПД, что будет способствовать развитию солнечной энергетики в Казахстане и обеспечит положительный экологический и экономический эффект.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның тиімділігі кварциттерден қазақстандық технологиямен тазартылған кремний негізінде өндірілген фотоэлектрлік түрлендіргіштердің (ФЭП) сапасы мен бәсекеге қабілеттілігін арттыру болып табылады. Жергілікті шикізатты және карботермиялық қалпына келтіру мен тазартудың өзіндік әдістерін қолдану үнемді және экологиялық тұрақты өндіріс процесін құруға мүмкіндік береді. Бұл ФЭП өзіндік құнының төмендеуіне және олардың тиімділігінің артуына алып келеді, бұл Қазақстанда күн энергетикасының дамуына ықпал етеді және оң экологиялық және экономикалық әсерді қамтамасыз етеді деп күтілуде.

Field of application (in Russian) : Фотоэлектрические преобразователи используются в солнечных электростанциях для преобразования солнечной энергии в электрическую. Это может быть как крупномасштабные солнечные фермы, так и небольшие установки для автономного энергоснабжения. Фотоэлектрические преобразователи способствуют реализации программ по снижению углеродного следа и переходу на низкоуглеродные технологии, что особенно важно в свете глобальных усилий по борьбе с изменением климата.

Field of application (in Kazakh) : Фотоэлектрлік түрлендіргіштер күн энергиясын электр энергиясына айналдыру үшін күн электр станцияларында қолданылады. Бұл кең ауқымды күн фермалары немесе автономды энергиямен жабдықтауға арналған шағын қондырғылар болуы мүмкін. Фотоэлектрлік түрлендіргіштер көміртегі ізін азайту және төмен көміртекті технологияларға көшу бағдарламаларын жүзеге асыруға ықпал етеді, бұл климаттың өзгеруіне қарсы жаһандық күш-жігер аясында өте маңызды.