多晶硅提純技術(shù)和工藝類型-預(yù)覽頁
【正文】 進(jìn)行 CVD 反應(yīng)生產(chǎn)高純多晶硅。以前只有日本小松掌握此技術(shù)，由于發(fā)生過嚴(yán)重的爆炸事故后，沒有繼續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)。因?yàn)?在流化床反應(yīng)爐內(nèi)參與反應(yīng)的硅表面積大，生產(chǎn)效率高，電耗低與成本低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)太陽能級(jí)多晶硅。目前世界上只有美國 MEMC 公司采用此法生產(chǎn)粒狀多晶硅。 現(xiàn)在，只有 BSI 和 ELKEM 能夠批量生產(chǎn)， DOW CONNING， 5N 的多晶硅， % 的光電轉(zhuǎn)換效率。 主要工藝是：將反應(yīng)器中的石墨管的溫度升高到 1500℃ ，流體三氯氫硅和氫氣從石墨管的上部注入，在石墨管內(nèi) 壁 1500℃ 高溫處反應(yīng)生成液體狀硅，然后滴入底部，溫度回升變成固體粒狀的太陽能級(jí)多晶硅。選用精餾塔的原則，在下認(rèn)為應(yīng)該遵循質(zhì)量和效率兩方面。 B 雜質(zhì)在三氯氫硅與四氯化硅中，主要以 BCL3 的形式存在， P 雜質(zhì)主要以 PCL3 形式存在，因此，需要將其與其他成分化合，形成高沸點(diǎn)的絡(luò)合物，以便從四氯化硅中除去。大致構(gòu)造為鋅蒸汽管、四氯化硅管和排氣管。故此，以前用此工藝生產(chǎn)的晶體硅，純度在 5N左右，國內(nèi)目前做的小試樣品，據(jù)說只有 4N?？梢钥闯?，做了改善后，只要原料氣體純度足夠，此工藝的產(chǎn)品純度會(huì)有較大的提升空間。 廢物回收循環(huán)利用。 5 四氯化硅 鋅還原法 四氯化硅 鋅還原法，成本低，有希望成為實(shí)現(xiàn)太陽能級(jí)硅的大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)，會(huì)使太陽能級(jí)硅成為電子級(jí)硅生產(chǎn)的副產(chǎn)品。生產(chǎn)每單位重量的多晶硅所耗的能源僅相當(dāng)于西門子法的 1/5。 與現(xiàn)在國際上許多物理法也不同，對(duì)于那些沒有化學(xué)反應(yīng)但耗能很高的物理過程，普羅也采用更為經(jīng)濟(jì)和清潔的化學(xué)方法來與這些雜質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)。 薄膜硅之所以能夠得到大家的重視，就是由于現(xiàn)在硅材料太貴，而晶體硅的用硅量太多，比如現(xiàn) 在常用的多晶硅電池片的厚度通常最薄也在 160 微米左右，而薄膜硅的厚度只有 2~3微米，因此，似乎可以省去許多材料。 但是，上述的比較是假定硅烷為 30 萬 /噸 、而多晶硅為 300 萬 /噸來比較的，而且，還沒有計(jì)算硅烷氣變成非晶硅薄膜的時(shí)候的用電和損耗。只有那些需要柔性薄膜，實(shí)現(xiàn)光伏建筑一體化等特殊用途，是晶體硅沒 有辦法做到的。而薄膜的，單層的轉(zhuǎn)換效率只能在 6~8%之間波動(dòng)，而衰減怎么樣都是存在的。 綜上所述，物理法多 晶硅只要能夠?qū)⒆约旱墓に嚪€(wěn)定下來，生存的空間還是相當(dāng)大的。 3）研發(fā)的流化床（ FBR）反應(yīng)器粒狀多晶硅生成的工藝技術(shù)，將是生產(chǎn)太陽能級(jí)多晶硅首選的工藝技術(shù)。 在 2020 年后多晶硅擴(kuò)產(chǎn)中除 Elkem 外，基本上仍采用改良西門子工藝。 附件 多晶硅尋求自主發(fā)展 遍地 開花 “深圳南玻集團(tuán)已經(jīng)公告并已正式簽約，其將在湖北宜昌投資 60 億元，新建國內(nèi)高純度多晶硅和太陽能電池組件生產(chǎn)基地。在 32020噸的多晶硅總產(chǎn)量中， 26000 噸供應(yīng)給電子工業(yè)，光伏產(chǎn)業(yè)可使用的多晶硅約為10500～ 11000 噸，與 15000 噸的實(shí)際需求相比，存在 25％～ 30％的缺口。 公開資料顯示，洛陽中硅二期 3000 噸項(xiàng)目、香港錦藝集團(tuán) 1000 噸多晶硅項(xiàng)目已經(jīng)在去年開工，而且目前亞洲最大的多晶硅項(xiàng)目―云南曲靖愛信硅科技項(xiàng)目也于今年 4 月舉行了開工奠基儀式，一期工程投資 25 億元，設(shè)計(jì)產(chǎn)能 3000 噸，并準(zhǔn)備在 3 年內(nèi)達(dá)到 1 萬噸產(chǎn)能。這種現(xiàn)象在 2020 年 9 月 12 日河北琢鹿召開的 2020 太陽能級(jí)多晶硅技術(shù)與市場研討會(huì)上能明確感受到。毛鳳藻介紹說，深圳南坡選擇宜昌為投資地，最為關(guān)鍵的一點(diǎn)就是看中了三峽豐富的水電資源。此外，還有各地的電力、土地、水等資源優(yōu)勢以及當(dāng)?shù)卣块T招商引資的優(yōu)惠政策，這也是投資商做出投資決策的重要因素。 來自聯(lián)合證券有限責(zé)任公司相關(guān)的分析資料顯示， Helmlock 計(jì)劃在 2020 年將其產(chǎn)能擴(kuò)張至 19000 噸； Wacker 計(jì)劃投資約 2 億歐元，在德國博格豪森建立新的超純多晶硅工廠，以滿足光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)超純多晶硅日益擴(kuò)大的需求。如果各廠商目前的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃均能按步實(shí)施， 2020 年全球的多晶硅產(chǎn)量將超過 78000 噸。 除了對(duì)于未來市場走勢的難以把握之外，中國太陽能學(xué)會(huì)副理事長、光伏 分會(huì)主任趙玉文指出，目前擺在中國多晶硅企業(yè)面前的最現(xiàn)實(shí)的風(fēng)險(xiǎn)就是技術(shù)。 據(jù)了解，目前多晶硅主要采用化學(xué)提純、物理提純兩種方法進(jìn)行生產(chǎn)，其中化學(xué)提純方法主要有西門子法（氣相沉淀反應(yīng)法）、甲硅烷熱分解法、流態(tài)化床法，而物理提純方法主要有區(qū)域熔化提純法（ FZ）、直拉單晶法（ CZ）、定向凝固多晶硅錠法（鑄造法）。在這樣的情況下，人們不得不開啟新的技術(shù)篇章，不少科研院所以及企業(yè)開始將希望寄托在新的技術(shù)上。他說．利用改良西門子法制造多晶硅，想要達(dá)到電子級(jí)水平相對(duì)難度很大，若是用其制造太陽能級(jí)多晶硅，就顯得成本太高，缺乏經(jīng)濟(jì)性，不太適宜，這需要國內(nèi)準(zhǔn)備上線的多晶硅企業(yè)清楚判斷； VLD 法和粒狀多晶硅的流化床技術(shù)成本相對(duì)來說較高，但若 發(fā)展該技術(shù)就需要一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，目前國內(nèi)實(shí)際的工業(yè)基礎(chǔ)不太適合；四氯化硅 鋅還原法，成本低，有希望成為實(shí)現(xiàn)太陽能級(jí)硅的大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)，會(huì)使太陽能級(jí)硅成為電子級(jí)硅生產(chǎn)的副產(chǎn)品。有人曾經(jīng)表示，區(qū)熔提純法是最有可能取代傳統(tǒng)工藝的太陽能級(jí)硅材料生產(chǎn)方法。中國科學(xué)院電工研究所研究員、我國著名光伏專家王文靜博士也表示，未來太陽能級(jí)多晶硅制造技術(shù)終極發(fā)展的特征之一就是低能耗、低成本，只有這樣，這項(xiàng)技術(shù)才能在未來站得住腳。但是未來太陽能電池的主流技術(shù)必定具有兩個(gè)特征：其一是低能耗，其二是材料豐度大。伴隨太陽能電池供應(yīng)大幅跟進(jìn)，國外市場對(duì)太陽能電池的緊俏需求會(huì)減弱，這就要求產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)尋找新的技術(shù)來進(jìn)一步降低成本。因此，所有光伏產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)都應(yīng)該做好思想準(zhǔn)備，光伏產(chǎn)品降價(jià)這只狼已經(jīng)來
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