【正文】 栗色粉末，更常見的是無定形塊狀，它們是熱和電的不良導(dǎo)體、質(zhì)硬，主要用于冶金工業(yè)（例如鐵合金及鋁合金的生產(chǎn)）及制造硅化物。 由于半導(dǎo)體技術(shù)不斷向高集成度，高性能，低成本和系統(tǒng)化方向發(fā)展，半導(dǎo)體在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域中的應(yīng)用更加廣泛。目前商業(yè)化的多晶硅依外觀可分為塊狀多晶與粒狀多晶。 單晶硅棒品質(zhì)規(guī)格： 單晶硅棒的主要技術(shù)參數(shù) 型號 P 型或 N 型 晶向 111100 電阻率 電阻率均勻性 25% 位錯密度 無位錯 OISF 密度 500cm2 氧含量 根據(jù)客戶要求 碳含量 1ppma 主參考面取向?qū)挾? 根據(jù)客戶要求 其中電阻率、 OISF 密度、以及碳含 量是衡量單晶硅棒等級的關(guān)鍵參數(shù)，這些參數(shù)在單晶成型后即定型，無法在此后的加工中進(jìn)行改變。 單晶硅拋光片品質(zhì)規(guī)格： 單晶硅拋光片的物理性能參數(shù)同硅單晶技術(shù)參數(shù) 厚度（ T） 200－ 1200um 光伏電源系統(tǒng)太陽能電池生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報告 總厚度變化（ TTV） ＜ 10um 彎曲度（ BOW） ＜ 35um 翹曲度（ WARP） ＜ 35um 單晶硅拋光片的表面 質(zhì)量：正面要求無劃道、無蝕坑、無霧、無區(qū)域沾污、無崩邊、無裂縫、無凹坑、無溝、無小丘、無刀痕等。 CZ 法生長出的單晶硅，用在生產(chǎn)低功率的集成電路元件。 目前國內(nèi)主要采用 CZ 法 CZ 法主要設(shè)備： CZ生長爐 CZ 法生長爐的組成元件可分成四部分 ①爐體：包括石英坩堝，石墨坩堝，加熱及絕熱元件，爐壁 ②晶棒及坩堝拉升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：包括籽晶夾頭，吊線及拉升旋轉(zhuǎn)元件 ③氣氛壓力控制：包括氣體流量控制，真空系統(tǒng)及壓力控制閥 ④控制系統(tǒng)：包括偵測感應(yīng)器及電腦控制系統(tǒng) A．多晶硅 —— 單晶硅棒 多晶硅加工成單晶硅棒過程中：如產(chǎn)生損耗是重?fù)綀?底料、頭尾光伏電源系統(tǒng)太陽能電池生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報告 料則無法再利用，只能當(dāng)成冶金行業(yè)如煉鐵、煉鋁等用作添加劑；如產(chǎn)生損耗是非重?fù)綀宓琢?、頭尾料可利用制成低檔次的硅產(chǎn)品，此部分應(yīng)按邊角料征稅。 損耗：單晶拉制完畢后的堝底料約 15％。 例： 此外，由于單晶硅的電阻率范圍、電阻率均勻性、雜質(zhì)種類、缺陷狀態(tài)等參數(shù)在不同客戶的要求下，都會對成品的實(shí)收率有影響，即使是同一規(guī)格的產(chǎn)品，不同廠家生產(chǎn)該產(chǎn)品的合格率也會不同。 例： 項(xiàng)目 4 英寸 5 英寸 切片刀厚 650 750 硅片厚度 525 625 損耗率 % % 從單晶硅棒到拋光片的損耗還包括切片過程中的崩邊、裂縫 ,磨片過程中的碎片和缺口，堿腐蝕過程中的沾污、花斑、拋光等過程中的碎片劃傷造成的損耗，具體如下：切片 5%、倒角 1%、磨片 5%、腐蝕 2%、退火 2%、拋光 5%、清洗 2%，此間損耗率約為 20%。工作無噪音、無污染、不需要使用燃料，長期使用可靠性高。它特有的加工工藝能夠顯著提高太陽電池吸收光的能力，并高效的轉(zhuǎn)換成電能，提高了轉(zhuǎn)換效率。 光伏電源系統(tǒng)太陽能電池生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報告 表 6－ 1 單（多）晶硅太陽電池組件表 測試條件（ STC） :,100mw/cm2， 25℃ 型號 電池材料 Pm（ W） Vmpp(V) 尺寸 (mm) 15P()343 358 多晶硅 15W 343 358 20P()343 473 多晶硅 20W 343 473 28P()343 683 多晶硅 28W 343 683 58P()433 973 多晶硅 58W 433 973 120 P ()633 1393 多晶硅 120W 633 1393 85D()533 1173 單晶硅 85W 533 1173 晶體硅太陽能 電池：太陽能電池實(shí)用化的最重要的問題，就是要開發(fā)出性能與價格比“能更高的晶片”，實(shí)際上太陽能電池成份中參與光電轉(zhuǎn)換的，僅是半導(dǎo)體表面上幾微米的薄薄一層。 目前最常用也是最成功的制成技術(shù)，是采用熱 分解 SiH4 氣體的氣相沈積法，在藍(lán)寶石上沈積得到晶全硅薄膜。非晶硅（ a— Si： H）是一種新興的半導(dǎo)體薄膜材料，它作為一種新能源材料和電子信息新材料，自 70年代問世以來，取得了迅猛發(fā)展。目前非晶硅的應(yīng)用正在日新月異地發(fā)展著，可以相信，在 不久的將來，還會有更多的新器件產(chǎn)生。一般所用的主要原料是單硅烷（ SiH4）、二硅烷（ Si2H6）、四氟化硅（ SiF4）等，純度要求很高。最小尺寸可達(dá) 30 30 3（ mm），并且可根據(jù)用戶需求制作特殊規(guī)格的電池組件。 1 59 44 643 1253 37 38(45)H/G643 1253 38177。系數(shù)設(shè)計(jì)和配置計(jì)算時應(yīng)考慮這些較高值及太陽輻射較大時出現(xiàn)的峰值。 熔化：加完單晶硅原料于石英堝內(nèi)后，長晶爐必須關(guān)閉并抽成真空后充入高純氬氣使之維持一定壓力范圍內(nèi)，然后打開石墨加熱器電源，加熱至熔化溫度（ 1420℃）以上，將單晶硅原料熔化。 放肩生長：長完細(xì)頸之后，須降低溫度與拉速，使得晶體的直徑漸漸增大到所需的大小。于是為了避免。反復(fù)上述工藝直到達(dá)到要求為止。 外徑磨削：由于單晶硅棒的外徑表面并不平整且直徑也比最終拋光晶片所規(guī)定的直徑規(guī)格大，通過外徑滾磨可以獲得較為精確的直徑。 切片：指將單晶硅棒切成具有精確幾何尺寸的薄晶片。研磨的設(shè)備：研磨機(jī)（雙面研磨），主要原料：研磨漿料（主要成份為氧化鋁，鉻砂，水），滑浮液。（ B）堿性腐蝕，堿性腐蝕液由 KOH 或 NaOH加純水組成。主要原料：拋光液由具有 Si02 的微細(xì)懸硅酸膠及 NaOH（或 KOH 或 NH40H）組成，分為粗拋漿和精拋漿。主要原料： H2S04， H202， HF， NH4HOH， HCL。雜質(zhì)種類有硼，磷，銻，砷?？s頸生長是將籽晶快速向上提升，使長出的籽晶的直徑縮小到一定大?。?46mm）由于位錯線與生長軸成一個交角，只要縮頸夠長，位錯便能長出晶體表面，產(chǎn)生零位光伏電源系統(tǒng)太陽能電池生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報告 錯的晶體。 尾部生長：在長完等徑部分之后，如果立刻將晶棒與液面分開，那么效應(yīng)力將使得晶棒出現(xiàn)位錯與滑移線。反復(fù)上述工藝直到達(dá)到要求為止。 外徑磨削：由于單晶硅棒的外徑表面并不平整且直徑也比最終拋光晶片所規(guī)定的直徑規(guī)格大，通過外徑滾磨可以獲得較為精確的直徑。 切片：指將單晶硅棒切成具有精確幾何尺寸的薄晶片。 1研磨：指通過研磨能除去切片和輪磨所造的鋸痕及表面損傷層，有效改善單晶硅片的曲度、平坦度與平行度，達(dá)到一個拋光過程可以處理的規(guī)格。酸性腐蝕液由硝酸（ HN03），氫氟酸（ HF），及一些緩沖酸（ CH3COCH， H3P04）組成。 1腐蝕：指經(jīng)切片及研磨等機(jī)械加工后，晶片表面受加工應(yīng)力而形成的損傷層，通常采用化學(xué)腐蝕去除。 光伏電源系統(tǒng)太陽能電池生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報告 1倒角：指將切割成的晶片稅利邊修整成圓弧形，防止晶片邊緣破裂及晶格缺陷產(chǎn)生，增加磊晶層及光阻層的平坦度。 平邊或 V 型槽處理：指方位及指定加工，用以單晶硅捧上的特定結(jié)晶方向平邊或 V型。切斷的設(shè)備：內(nèi)園切割機(jī)或外園切割機(jī)。這一過程稱之為尾部生長。 等徑生長：長完細(xì)頸和肩部之后，借著拉速與溫度的不斷調(diào)整，可使晶棒直徑維持在正負(fù) 2mm 之間，這段直徑固定的部分即稱為等徑 部分。 縮 頸生長：當(dāng)硅熔體的溫度穩(wěn)定之后，將籽晶慢慢浸入硅熔體中。 1檢測：用太陽能檢測儀器逐個檢測太陽能組件的電流轉(zhuǎn)換情況，合格品仔細(xì)按要求包裝，清點(diǎn)后入庫；不合格品退回組裝起點(diǎn)，重新組裝。清洗的目的在于清除晶片表面所有的污染源。拋光的設(shè)備：多片式拋光機(jī)，單片式拋光機(jī)。腐蝕的方式：（ A）：酸性腐蝕，是最普遍被采用的。 光伏電源系統(tǒng)太陽能電池生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報告 1倒角：指將切割成的晶片稅利邊修整成圓弧形破裂及晶格缺陷產(chǎn)生，增加磊晶層及光阻層的平坦度。 平邊或 V 型槽處理：指方位及指定加工，用以單晶硅捧上的特定結(jié)晶方向平邊或 V型。切斷 的設(shè)備：內(nèi)園切割機(jī)或外園切割機(jī)。這一過程稱之為尾部生長。單晶硅片取自于等徑部分。由于籽晶與硅熔體場接觸時的熱應(yīng)力，會使籽晶產(chǎn)生位錯，這些位錯必須利用縮勁生長使之消失掉。由于 EVA 膜在電池的背面，陽光不能直射，可有效延緩 EVA的老化過程，同時雙層玻璃封裝也提高了非晶硅電池的使用壽命 ，加之嚴(yán)格的多道測試工序和完善的 IS09001 質(zhì)量管理體系保證了產(chǎn)品的可靠性。 1 61 46 643 1253 37 表 63 電池組件其他特性 組件系統(tǒng)電壓 600V 組件測試條件 ,100mw/cm2， 250℃ 組件使用溫度 － 40℃至＋ 55℃ 組件溫度系數(shù) 功 率 － %／℃ 開路電壓 － %／℃ 短路電流 ＋ %／℃ 電池出廠時，產(chǎn)品初始實(shí)際功率比標(biāo)稱功率高出 15%－ 20%。 1 57 42 643 1253 37 34(43)H/G643 1253 34177。 光伏電源系統(tǒng)太陽能電池生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報告 生產(chǎn)的非晶硅太陽電池組件在標(biāo)準(zhǔn)測 試條件（ STC）下，其系列額定功率穩(wěn)定值為： 32W， 34W， 36W， 38W 和 40W。硅要求有極高的冷卻速率，用液態(tài)快速淬火的方法目前還無法得到非晶態(tài)。與晶態(tài)硅太陽能電池相比，它具有制備工藝相對簡單，原材料消耗少，價格比較便宜等優(yōu)點(diǎn)。特別是非晶態(tài)硅，在理論上和應(yīng)用方面的研究都非?；钴S。用此種 Pn 結(jié)合制作積體電路可大量減少寄生電容與基片和布線間的電容，較利於高速化，又組件之間的間隔減少，也利于高密度化，組件之間沒有相到影響，更便於設(shè)計(jì)和布置。公司嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)加工太陽電池組件，控制產(chǎn)品的每一個生產(chǎn)流程及環(huán)節(jié)，以確保優(yōu)良的產(chǎn)品性能。 單（多）晶硅太陽電池系列組件全部采用國外著名公司生產(chǎn)的單體電池片與 TPT背板。具體的操作方法為以選用國產(chǎn)設(shè)備為主，關(guān)鍵的進(jìn)口設(shè)備為輔的方式來建設(shè)生產(chǎn)線。 項(xiàng)目 4 英寸 5 英寸 標(biāo)稱直徑 100mm 125mm 拉晶直徑 106mm 131mm 磨削損耗 % % 拉制參考損耗 % % 合計(jì)損耗 % % 光伏電源系統(tǒng)太陽能電池生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報告 從多晶硅 單昌硅棒總損耗率： 4英寸約為 % 5 英寸約為 % B、單晶硅棒 — 單晶硅拋光片 單晶硅棒加工成單晶硅拋光片過程中損耗主要在切片工序，如采用內(nèi)園切割機(jī)在切割過程中由于刀片的研磨及切片過程中刀片的擺動造成，此間的損耗約 34%－ 35%，如采用線切割機(jī)則損耗較小。 單晶整形過程中（外徑磨削工序）由于單晶硅棒的外徑表面并不平整且直徑也比最終拋光晶片所規(guī)定的直徑 規(guī)格大，通過外徑磨削可以獲得較為精確的直徑。雜質(zhì)的種類依電阻的 N 或 P型）放入石英坩堝內(nèi)溶化而成的料。 CZ 法所以比 FZ 法更普遍被半導(dǎo)體工業(yè)采用，主要在于它的高氧含量提供了晶片強(qiáng)化的優(yōu)點(diǎn)。 （ 2）加工工藝 多晶硅加工成單晶硅棒： 多晶硅長晶法即長成單晶硅棒法有二種： CZ（ Czochralski）法 FZ（ FloatZone Technique）法 目前超過 98%的電子元件材料全部使用單晶硅。 OISF 密度：利用氧化誘生法在高溫、高潔凈的爐管中氧化，再經(jīng)過腐蝕后觀察其密度進(jìn)行報數(shù)。 多晶硅的檢測： 主要檢測參數(shù)為電阻率、碳濃度、 N 型少數(shù)載流子壽命；外型主要是塊狀的大小程度；結(jié)構(gòu)方面要求無氧化夾層；表面需要經(jīng)過酸腐蝕，結(jié)構(gòu)需致密、平整，多晶硅的外觀應(yīng)無色斑、變色，無可見的污染物。 半導(dǎo)體元件所使用的單晶硅片系采用多晶硅原料再經(jīng)由單晶生長技術(shù)所生產(chǎn)出來的。高純度的金屬硅（≥ ％）是生產(chǎn)半導(dǎo)體的材料，也是電子工業(yè)的基礎(chǔ)材料。 3 編制過程 根據(jù)現(xiàn)階段生產(chǎn)單晶 硅棒、單晶硅片加工工藝和主要加工企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平，結(jié)合國內(nèi)外同行業(yè)加工貿(mào)易生產(chǎn)實(shí)際，制定本單耗標(biāo)準(zhǔn)。 單晶硅棒、單晶硅片加工貿(mào)易單耗標(biāo)準(zhǔn)編制說明 任務(wù)來源 為加強(qiáng)加工貿(mào)易單耗管理，規(guī)范和完善海關(guān)和外經(jīng)貿(mào)管理部門對單耗審批、備案、核銷，落實(shí)國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)對加工貿(mào)易管理的政策措施，打擊偽報單耗的不法行為，促進(jìn)加工貿(mào)易的健康發(fā)展，根據(jù)加工貿(mào)易單耗標(biāo)準(zhǔn)制定工作聯(lián)絡(luò)小組 工作計(jì)劃，制定單晶硅棒、單晶硅片加工貿(mào)易單耗標(biāo)準(zhǔn)。 成品的品質(zhì)規(guī)格 單晶硅棒品質(zhì)規(guī)格：該單耗標(biāo)準(zhǔn)對原料適用于相關(guān) GB/T12962－光伏電源系統(tǒng)太陽能電池生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報告 1996 國家標(biāo)準(zhǔn)及合同對單晶硅棒質(zhì)級的認(rèn)定。（包括凈耗和工藝損耗） 單晶硅棒加工單晶硅片凈耗指：在正常生產(chǎn)條件下，物化在每干片單晶硅片中單晶硅棒的質(zhì)量（ kg）。本標(biāo)準(zhǔn)中主要質(zhì)量指標(biāo)見下表 5 5 54。因此，本項(xiàng)目第一期生產(chǎn)規(guī)模確定為 20MW/年，第二期為 40MW/年，第三期為 60MW/年。項(xiàng)目生產(chǎn)規(guī)模要考慮到場地及配套設(shè)施條件。公司投產(chǎn)后，在生產(chǎn)單晶硅太陽能電池和多晶硅太陽能電池的同時，將把非晶硅太陽能電池作為研究開發(fā)的重點(diǎn)。但產(chǎn)品要銷售出去除了產(chǎn)品質(zhì)量好外，還必須制定適合市場的銷售策略。加其他企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)數(shù)字， 20xx 年，國內(nèi)光伏企業(yè)年生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到 350 兆瓦。 中國光伏企業(yè)年生產(chǎn)能力