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行業(yè)資訊

光伏行業(yè)系列深度報告4:多晶硅制造技術(shù)基礎(chǔ)分析

2025China.cn   2012年08月20日

     ? 金屬硅是多晶硅制造的主要原材料。太陽能級多晶硅制造的總體目的,在于將金屬硅中所含鐵、鎂、鈣等金屬和非晶硅雜質(zhì)從硅中分離,最后獲得高純度結(jié)晶態(tài)的硅晶體。
     ?三氯氫硅法依然是目前最成熟、最具經(jīng)濟型的多晶硅制造方案。三氯氫硅法在安全性、存儲運輸方面具有一定優(yōu)勢,且在有用沉積比和沉積速率方面最優(yōu)。經(jīng)過不斷改良之后,電耗的生產(chǎn)成本已經(jīng)降至接近硅烷法的程度。
     ?第一代三氯氫硅法循環(huán)利用率不佳。四氯化硅直接被視為副產(chǎn)品,而氯化氫氣體水溶后成為鹽酸,同樣不再進入循環(huán)使用。第一代三氯氫硅法多晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)的回收和循環(huán)系統(tǒng)很小,因此總體投資不大,但原材料浪費嚴重,生產(chǎn)成本高。年產(chǎn)超過百噸后則難以為繼。
    ?熱氫化和冷氫化各有優(yōu)勢。熱氫化能耗較高,但整個反應(yīng)屬于氣相反應(yīng),對設(shè)備沒有磨損,轉(zhuǎn)化的三氯氫硅純度高,生產(chǎn)過程自動化控制較為成熟。 冷氫化的主要優(yōu)勢在于能耗低,營運成本低,但是硅粉加入難度較高,且固相加入反應(yīng)設(shè)備磨損很大,長期連續(xù)穩(wěn)定運行較為困難,反應(yīng)物較為復(fù)雜且需催化劑,因此三氯氫硅的生產(chǎn)質(zhì)量受到影響。由于目前國內(nèi)多晶硅項目審批中單位生產(chǎn)能耗被放在十分重要的位臵,因此目前新上的多晶硅項目以冷氫化為主。
    ? 國內(nèi)多晶硅制造規(guī)模有極大的提升。2010 年國內(nèi)多晶硅產(chǎn)量超過4 萬噸,較2009 年有超過200%的增長,全球占比超過了25%。其中龍頭企業(yè)保
利協(xié)鑫年產(chǎn)量達到17600 萬噸,同比增幅139.5%。江西賽維2009 年產(chǎn)量僅225.1 噸,2010 年猛增至5052 噸,位列國內(nèi)次席。亞洲硅業(yè)、宜昌南玻、四川永祥、成都天威、寧夏陽光等均實現(xiàn)了大規(guī)模量產(chǎn)。
     ?國內(nèi)多晶硅技術(shù)引進來源主要有俄羅斯、歐洲、美國。俄羅斯技術(shù)堪稱國內(nèi)多晶硅制造工藝的引路人,至今仍發(fā)揮重要作用。歐洲技術(shù)引進費用大體昂貴但物有所值,美國技術(shù)良莠不齊。國內(nèi)企業(yè)和研發(fā)機構(gòu)在消化海外技術(shù)的基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新,顯示了強大的競爭能力。

      

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