國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)《2024—2025年節(jié)能降碳行動(dòng)方案》的通知
碳中和光伏產(chǎn)業(yè)全面分析:硅料四大分級(jí),兩大工藝,兩大成本,五大巨頭!
碳中和光伏產(chǎn)業(yè)全面分析:硅料四大分級(jí),兩大工藝,兩大成本,五大巨頭!本篇講光伏上游硅料,下篇講光伏上游硅片四、硅料13. 分類工業(yè)級(jí)→冶金級(jí)→光伏級(jí)→芯片級(jí)多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)
本篇講光伏上游硅料,下篇講光伏上游硅片
四、硅料
13. 分類工業(yè)級(jí)→冶金級(jí)→光伏級(jí)→芯片級(jí)
多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài),熔融的單質(zhì)硅在過冷條件下凝固時(shí),硅原子以晶格形態(tài)排列成晶核,如這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結(jié)合起來,就結(jié)晶成多晶硅
硅的主要評(píng)判指標(biāo)是純度,你想想,如果硅原子之間有一堆雜質(zhì),那電子就別想在滿軌道和空軌道之間跑順暢,無(wú)論啥東西,純度越高制造難度越大,多晶硅按照產(chǎn)品純度的不同分為工業(yè)/金屬硅、冶金級(jí)、太陽(yáng)能級(jí)、電子級(jí)。用于光伏生產(chǎn)的太陽(yáng)能級(jí)多晶硅一般純度在6N~9N之間(即99.9999%~99.9999999%,幾個(gè)9即是幾N),應(yīng)用于芯片的硅要求純度達(dá)到11N,詳細(xì)可參考半導(dǎo)體全面分析(三)制造三大工藝,硅片五大巨頭!
14. 市場(chǎng)全球 500 億,中國(guó) 400 億占 80%
2020 年全球多晶硅產(chǎn)量 52.1 萬(wàn)噸 500 億,中國(guó) 39.6 萬(wàn)噸 400 億占 76%(按平均價(jià)格10萬(wàn)元/噸測(cè)算)
15. 工藝改良西門子法、硅烷流化床法
多晶硅生產(chǎn)主要有兩種工藝改良西門子法、硅烷流化床法
西門子法是1955 年德國(guó)西門子以氫氣H2還原高純度三氯氫硅SiHCl3,在1100℃硅芯/硅棒上沉積多晶硅
改良西門子法又稱閉環(huán)西門子法,第一步工業(yè)硅粉與氯化氫或四氯化硅SiCl4和氫氣反應(yīng)制備三氯氫硅SiHCl3,第二步是三氯氫硅分離提純,第三步是三氯氫硅和氫氣多晶硅還原爐內(nèi) 1100℃ 硅芯表面沉積生長(zhǎng)成多晶硅棒,增加尾氣回收工藝
硅烷西門子法 Silane Siemens 通過硅烷 SiH4 在CVD還原爐熱分解氣相沉積
FBR 流化床法 Fluidised Bed Reactor 又稱沸騰床,原理是將原料像氣流一樣從流化床反應(yīng)器底部注入上升到中間加熱區(qū)進(jìn)行反應(yīng)生成硅,下部氣體讓硅籽晶沸騰處于懸浮狀態(tài),硅沉積在硅籽晶上不斷生長(zhǎng)成硅顆粒沉降到反應(yīng)器底部排出顆粒硅
硅烷流化床法將四氯化硅、H2、冶金硅、HCl 為原料在流化床高溫高壓下氫化生成三氯氫硅,再加氫反應(yīng)生成二氯氫硅,再生成硅烷氣,硅烷氣通入流化床熱分解(500~700℃)并沉積在硅籽晶(載體)表面形成顆粒硅
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