光伏行業(yè)多晶硅制造技術基礎分析

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從硅中分離，最后獲得高純度結晶態(tài)的硅晶體。 　　三氯氫硅法依然是目前最成熟、最具經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)。經過不斷改良之后，電耗的生產成本已經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，生產成本高。年產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，但整個反應屬于氣相反應，對設備沒有磨損，轉化的三氯氫硅純度高，生產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，且固相加入反應設備磨損很大，長期連續(xù)穩(wěn)定運行較為困難，反應物較為復雜且需催化劑，因此三氯氫硅的生產質量受到影響。由于目前國內多晶硅項目審批中單位生產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。 　　國內多晶硅制造規(guī)模有極大的提升。2010年國內多晶硅產量超過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)鑫年產量達到17600萬噸，同比增幅139.5%。江西賽維2009年產量僅225.1噸，2010年猛增至5052噸，位列國內次席。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。 　　國內多晶硅技術引進來源主要有俄羅斯、歐洲、美國。俄羅斯技術堪稱國內多晶硅制造工藝的引路人，至今仍發(fā)揮重要作用。歐洲技術引進費用大體昂貴但物有所值，美國技術良莠不齊。國內企業(yè)和研發(fā)機構在消化海外技術的基礎上自主創(chuàng)新，顯示了強大的競爭能力。