【正文】 00 噸 （ 5） REC 西門子工藝明年產(chǎn)能 7000 噸 國外多晶硅生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的特點 1）研發(fā)的新工藝技術(shù)幾乎全是以滿足太陽能光伏硅電池行業(yè)所需要的太陽能級多晶硅。 其實，說到薄膜太陽能電池，物理法多晶硅的那些與化學(xué)法相比的所有的短處，反倒成了長處。硅烷氣的成本如果按照目前的進口到岸價，要達到近 2020 元 /公斤，而如果國內(nèi)可以達到批量生產(chǎn)的話，價格應(yīng)當(dāng)在 300 元 /公斤左右。 CP 法生產(chǎn)多晶硅的過程中，作為材料的主體， 99%以上的硅元素自始至終不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，參與反應(yīng)與作用的僅僅是硅中的雜質(zhì)。可以考慮采用電解等工藝 來回收重新循環(huán)利用，降低成本。 據(jù)在下了解國外的工藝，其為了采用此工藝制造出高純度多晶硅，將臥式反應(yīng)器改為了立式，且還原出的多晶硅，不與反應(yīng)器壁 接觸，避免了污染。 傳統(tǒng)鋅熱還原法與改善建議。 西門子法多晶硅廠家排出的四氯化硅，純度一般為 %左右，而鋅熱還原法，最低要求氣體純度是 6N，因此必須經(jīng)過精餾提純氣體方可使用。 3 冶金法 —— 物理法 —— 等離子體法 據(jù)資料報導(dǎo) ， 日本川崎制鐵公司采用冶金法制得的多晶硅已在世界上最大的太陽能電池廠（ SHARP 公司）應(yīng)用，現(xiàn)已形成 800 噸 /年的生產(chǎn)能力，全量供給 SHARP 公司。 以四氯化硅、氫氣、氯化氫和工業(yè)硅為原料在流化床內(nèi)（沸騰床）高溫高壓下生成三氯氫硅，將三氯氫硅再進一步歧化加氫反應(yīng)生成二氯二氫硅，繼而生成硅烷氣。由于太陽能所用的多晶硅只要有 6N 就可以了，所以冶金法又被人們從墻角塵封的瓦罐中找出 來，再次開始了新一輪的研究。主要原因當(dāng)然是因為物理法天生具有許多優(yōu)勢。 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）。但考慮到西門子公司對西門子法可能情有獨鐘，所以對自己高估一些、對競爭的方法低估一些的心態(tài)是可以理解的。那時，人們發(fā)現(xiàn)，物理法提純的純度理論極限也只能到 7N，而一般的半導(dǎo)體器件起碼也要求硅的純度在 9N 以上。然后將制得的硅烷氣提純后在熱分解爐生產(chǎn)純度較高的棒狀多晶硅。 此法是美國聯(lián)合碳化合物公司早年研究的工藝技術(shù)。 4 氣液沉積法 VLD 據(jù)資料報導(dǎo) ， 以日本 Tokuyama 公司為代表，目前 10 噸試驗線在運行， 200 噸半商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)線在 20202020 年間投入試運行。如國內(nèi)新光，從俄羅斯引進了濕氮除 B 的工藝，但實驗結(jié)果并不理想。此反應(yīng)器的缺陷比較明顯，主要是在結(jié)晶過程中，硅與石英舟壁接觸，石英舟中的雜質(zhì)會在高溫下向硅晶體中擴散與游離，影響產(chǎn)品純度。鋅蒸汽的蒸發(fā)速率不穩(wěn)定，這點，在下不甚了解，不敢亂說，但應(yīng)該可以同設(shè)備廠家與冶金專家協(xié)同解決。整個生產(chǎn)過程無污染排放，而且耗能低。 雖然公司成立才一年的時間，但來自全球各地的精英技術(shù)團隊使普羅已經(jīng)能夠從以下多個方面處于世界一流的水平： ? 用 CP 法從金屬硅生產(chǎn)太陽能級 6N 多晶硅的全套工藝技術(shù) ? 高溫精煉造渣去雜工藝 ? 用于固液相離子交換去雜的生產(chǎn)工藝與設(shè)備 ? 用于真空提純、可選擇性去雜的真空感應(yīng)電阻爐 ? 精密溫度場控制的多晶硅鑄錠設(shè)備 ? 高純度金屬硅的生產(chǎn)工藝與整廠設(shè)備 ? 超細粉末的真空冶煉技術(shù) 薄膜硅 由于薄膜硅太陽能電池，采用的是硅烷、四氯化硅或者三氯氫硅，而不會再用多晶硅，因此，這些薄膜的材料就會對物理法多晶硅的市場造成直接的侵犯。 因此，只要多晶硅的成本下來，在成本方面是不必懼怕薄膜太陽能電池的。物理法多晶硅，可能會是你們最大的對手。 5）在 2020 年前多晶硅擴產(chǎn)中 100%都采用改良西門子工藝。 聯(lián)合證券有限責(zé)任公司研究員楊軍曾分析說到，根據(jù)國際知名光伏企業(yè) REC統(tǒng)計， 2020 年全球多硅晶的產(chǎn)量是 32020 噸，僅比上一年增加 1000 噸。 在實力雄厚的大財團不斷將目光拋向多晶硅項目的同時，不少證券公司、投資公司和基金公司也將其對能源領(lǐng)域的關(guān)注熱情聚焦在多晶硅這一源頭。據(jù)了解，僅寧夏石嘴山市硅資源遠景儲量就達 億噸，現(xiàn)年產(chǎn)硅石260 萬噸。除國際主流廠商的擴產(chǎn)計劃以外，如果算上目前中國、俄羅斯等國企業(yè)紛紛拋出的新建計劃，預(yù)計2020 年，中國、俄羅斯等國將新增產(chǎn)能 12020 噸。按照國際千噸級多晶硅工廠的建設(shè)經(jīng)驗，一般從調(diào)試到達產(chǎn)需要 1～ 2 年的時間，期間還有可能會出現(xiàn)一些不可預(yù)測的問題，因此，國內(nèi)上線企業(yè)要實現(xiàn)如期順利投產(chǎn)的目標(biāo)還是需要時間的。北京中日新自動化系統(tǒng)有限公司董事長張世平對這幾項技術(shù)進行了對比分析。 以上分析可以看出，對于新技術(shù)發(fā)展的分析，其制造成本是非常關(guān)鍵的一個指標(biāo)。而在這一階段，就需要生產(chǎn)企業(yè)在追求低成本的時候，盡量提高產(chǎn)品的純度，提高光電轉(zhuǎn)換效率，以應(yīng)對市場激烈的競爭。盡管技術(shù)的路線看起來還有一些遙不可及，但是在廣闊市場的催生下，相信這些企業(yè)定會克服重重困難，撥開烏云見到炫目的陽光！ 。按照經(jīng)濟學(xué)的規(guī)律，只有價格降低了市場的容量才會進一步擴大。因為在制造太陽電池過程中本身就要消耗一次能源，如果一次能源漲價，能耗太高，成本就太高。盡管我國目前的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱，但是可以探索該項技術(shù)的發(fā)展；冶金法，技術(shù)有難度，設(shè)備要求高，但是它的成本低，是最有希望實現(xiàn)大規(guī)模太陽能級硅生產(chǎn)的技術(shù)，工藝相對簡單，技術(shù)發(fā)展空間比較大。目前國際上主流的多晶硅生產(chǎn)廠商大多是采用改良西門子法進行生產(chǎn)。若按半導(dǎo)體行業(yè)年均 8％的增長，預(yù)計 2020 年，在上述 78000 噸硅料中將有 38000 噸供給半導(dǎo)體行業(yè)，而可供光伏產(chǎn)業(yè)使用的硅料約為 47000 噸，至此全球多晶硅供