多晶硅的三大生产工艺之比较
多晶硅的传统制备方法
多晶硅的传统制备方法目前世界上多晶硅生产最常见的方法有三种;四氯化硅氢还原法、三氯氢硅氢还原法和硅烷裂解法。
三氯氢硅氢还原法是德国西门子公司发明的，因此又被称为西门子法。
由于西门子法诞生的时间较早，后来有人又进行了一些新的改良，因此又有人将其称为改良西门子法。
其实，改良西门子法还是西门子法，它的主体工艺流程基本没有变，还是利用氢气还原三氯氢硅来生产多晶硅。
因此，为简单起见，我们还称它为西门子法。
上诉这三种多晶硅的制备方法格有千秋，从制备的难度和投资额的多少来看，四氯化硅氢还原法生产设备最少，最简单，四氯化硅的合成和提纯不需要冷冻系统，普通水冷即可将四氯化硅气体冷凝为液态的四氯化硅，而且无需将工业硅加工成硅粉，只需是合格的硅块就可以了。
因此，四氯化硅还原法的投资额最少，最容易上马。
硅烷沸点太低，为-112℃，要想用精馏法提纯硅烷，不仅要有极深度的制冷机，而且设备也极其复杂。
因此，硅烷裂解法的投资额最大，最难。
从沉积硅的直接回收率上看，硅烷裂解法最高，几乎是100％，最低是四氯化硅氢还原法，不足20％，西门子法高于四氯化硅氢还原法，约为25％左右。
从安全上看，硅烷最危险，最容易爆炸，三氯氢硅次之，也容易爆炸，四氯化硅最安全，根本就不会发生爆炸。
从上面的介绍可以看出，硅烷裂解法最难，投资额最大，特别是，硅烷本身是易燃易爆物，容易发生剧烈的爆炸，一旦爆炸，将造成不可挽回的经济损失。
20世纪60、70年代玩过曾有人研究过硅烷裂解法，而且也曾生产出品质很高的多晶硅，但由于事故频繁，损失惨重，最终还是停产下马。
目前我国已经很少再有人采用此法来生产多晶硅了。
虽然如此，也要清楚硅烷裂解法是具有许多优势的，只要解决好防爆问题，它还是非常有前途的。
当前常采用的是四氯化硅氢还原法和三氯氢硅氢还原法（西门子法），而且这两种方法与多晶硅和石英玻璃的联合制备法密切相关。
四氯化硅氢还原法是以四氯化硅和氢气为原料，在还原炉内发生化学反应来生成多晶硅的方法；三氯氢硅氢还原法是以三氯氢硅和氢气为原料，在还原炉内发生化学反应来生成多晶硅的方法。
多晶硅生产工艺流程
多晶硅生产工艺流程
《多晶硅生产工艺流程》
多晶硅是一种常见的半导体材料，广泛应用于光伏发电、集成电路和光电器件等领域。
多晶硅的生产工艺流程主要包括石英矿石提炼、气相法制备、液相法制备和晶体生长等几个主要步骤。
首先，石英矿石提炼是多晶硅生产工艺的第一步。
石英矿石是多晶硅的原料，通过石英矿石提炼可以得到高纯度的二氧化硅。
高纯度的二氧化硅是制备多晶硅的重要原料，其纯度和质量对多晶硅的品质有着重要影响。
接下来是气相法制备。
气相法制备多晶硅是目前最常用的生产工艺之一。
该工艺利用氯化硅和氢气作为原料，在高温炉中反应生成三氯化硅，再通过还原反应得到多晶硅。
在这一过程中，要控制好温度、压力和气相成分等参数，以确保多晶硅的纯度和晶体结构的良好性能。
除了气相法制备外，液相法制备也是一种常见的多晶硅生产工艺。
液相法制备多晶硅是利用高纯度的硅溶液，在特定条件下结晶成多晶硅体。
这种工艺比气相法更容易控制晶体形貌和性能，但也需要严格控制各种条件参数，以确保多晶硅的品质。
最后一步是晶体生长。
多晶硅晶体生长是制备高纯度、大尺寸多晶硅的关键步骤。
通过合理设计工艺和设备，控制晶体生长速率和结晶方向，可以获得高质量的多晶硅晶体。
总的来说，多晶硅的生产工艺流程包括石英矿石提炼、气相法制备、液相法制备和晶体生长等几个主要步骤。
通过合理控制工艺参数和采用高质量的原料，可以获得高纯度、优质的多晶硅产品，满足不同领域的应用需求。
多晶硅生产工艺
多晶硅生产工艺冶金级硅（工业硅）是制造多晶硅的原料，它由石英砂（二氧化硅）在电弧炉中用碳还原而成。
尽管二氧化硅矿石在自然界中随处可见，但仅有其中的少数可以用于冶金级硅的制备。
一般来说，要求矿石中二氧化硅的含量应该在97～98%以上，并对各种杂质特别是砷、磷和硫等的含量有严格的限制。
冶金硅形成过程的化学反应式为：SiO2 + 2C ＝ Si + 2CO。
在用于制造多晶硅的冶金硅中，要求含有99%以上的Si，还含有铁、铝、钙、磷、硼等，它们的含量在百万分之几十到百万分之一千（摩尔分数）不等。
而EG硅中的杂质含量应该降到10-9（摩尔分数）的水平，SOG硅中的杂质含量应该降到10-6（摩尔分数）的水平。
要把冶金硅变成SOG硅或EG硅，显然不可能在保持固态的状态下提纯，而必须把冶金硅变成含硅的气体，先通过分馏与吸附等方法对气体提纯，然后再把高纯的硅源气体通过化学气相沉积（CVD）的方法转化为多晶硅。
目前世界上生产制造多晶硅的工艺技术主要有：改良西门子法、硅烷（SiH4）法、流化床法以及专门生产SOG硅的新工艺。
1、改良西门子法1955年，西门子公司成功开发了利用氢气还原三氯硅烷（SiHCl3）在硅芯发热体上沉积硅的工艺技术，并于1957年开始了工业规模的生产，这就是通常所说的西门子法。
在西门子法工艺的基础上，通过增加还原尾气干法回收系统、SiCl4氢化工艺，实现了闭路循环，于是形成了改良西门子法——闭环式SiHCl3氢还原法。
改良西门子法的生产流程是利用氯气和氢气合成HCl（或外购HCl），HCl和冶金硅粉在一定温度下合成SiHCl3，分离精馏提纯后的SiHCl3进入氢还原炉被氢气还原，通过化学气相沉积反应生产高纯多晶硅。
具体生产工艺流程见图1。
改良西门子法包括五个主要环节：SiHCl3合成、SiHCl3精馏提纯、SiHCl3的氢还原、尾气的回收和SiCl4的氢化分离。
该方法通过采用大型还原炉，降低了单位产品的能耗。
第一代第二代第三代多晶硅生产流程的异同点
第一代第二代第三代多晶硅生产流程的异同点多晶硅是一种用于太阳能电池板生产的重要材料，它是通过多晶硅生产流程制备而成的。
随着太阳能产业的迅猛发展，多晶硅的生产技术也在不断进步。
目前，多晶硅的生产流程大体可以分为第一代、第二代和第三代。
在这篇文章中，我们将探讨这三代多晶硅生产流程的异同点。
第一代多晶硅生产流程是传统的工艺方法，主要包括矽锭生产、硅融化、硅单晶、晶圆切割、片晶清洗和太阳电池片加工等环节。
首先是矽锭生产，将高纯度的二氧化硅和碳进行电炉还原反应，得到多晶硅矽锭。
接着是硅融化，将多晶硅进行高温熔化，并经过晶体生长得到硅单晶。
然后是晶圆切割，将硅单晶切割成薄片，再进行清洗和加工，最终制成太阳电池片。
这一代的生产流程主要特点是工艺成熟，但能耗高，产能不足，生产成本较高。
第二代多晶硅生产流程是在第一代基础上进行改进的，主要包括多晶硅熔制、晶体生长、切片、清洗和电池片加工等环节。
首先是多晶硅熔制，采用新型的多晶硅熔炼技术，通过高温熔炼和晶体生长得到大尺寸的多晶硅块。
接着是晶体生长，将多晶硅块拉扯成圆柱形的硅棒，再切割成薄片。
然后是清洗和加工，最终制成太阳电池片。
这一代的生产流程改进了能耗和产能，降低了生产成本，但仍存在一定的局限性。
第三代多晶硅生产流程是在第二代基础上进行进一步的改进和创新的，主要包括多晶硅种子生长、单晶硅生长、切片、清洗和电池片加工等环节。
首先是多晶硅种子生长，通过新型的多晶硅种子技术，能够实现更大尺寸的单晶硅块的生长。
接着是单晶硅生长，将多晶硅块拉扯成更长的硅棒，再切割成薄片。
然后是清洗和加工，最终制成太阳电池片。
这一代的生产流程进一步提高了生产效率和降低了生产成本，但仍有一定的改进空间。
总的来说，第一代、第二代和第三代的多晶硅生产流程在技术和工艺上都有所不同。
第一代主要是传统的生产工艺，第二代在其基础上进行了一定的改进，第三代则是在第二代的基础上进一步创新和提高。
随着太阳能电池产业的快速发展，多晶硅生产技术也在不断创新和进步，相信在不久的将来，多晶硅生产技术将会取得更大的突破和进步。
多晶硅生产工艺
多晶硅生产工艺多晶硅是一种高纯度的硅材料，广泛应用于电子、光电和太阳能等领域。
多晶硅的制备工艺主要包括净化硅材料、化学气相沉积和熔融法等。
本文将从多晶硅生产的三个关键步骤入手，详细介绍多晶硅的生产工艺。
一、净化硅材料多晶硅的生产基础是高纯度硅材料，一般采用电石法或硅锭法生产。
在电石法中，石油焦、白炭黑等原料经高温炉处理生成硅单质，再通过进一步的加热处理和气相冷却得到高纯度的硅粉末。
硅锭法是利用单晶硅作为原料，通过高温熔化并在特殊条件下生长出大型晶体锭。
这两种方法都需要对产生的硅材料进行净化处理，以获得较高的纯度。
在净化过程中，首先需要通过化学方法除去硅杂质，例如氧化物、碳和氮等。
一般采用氢氧化钠或氢氧化铝作为碱性还原剂，使硅材料与还原剂反应生成挥发性化合物的气体，通过气体与净化剂的反应使杂质得到去除。
其次，通过热处理和气相冷却等方法去除非金属杂质，例如碳、氧、氮、铁、铝等。
最后，通过电石法或硅锭法制备出较高纯度的硅粉或硅锭，成为制备多晶硅的基础原料。
二、化学气相沉积法化学气相沉积法是多晶硅生产的主要方法之一。
其基本原理是利用硅化合物热分解生成硅单质并在沉积基底上生长晶体。
一般采用氯硅烷、氯化硅、三氯硅烷等硅化合物作为原料气体，通过加热至高温（1000-1400℃）使硅化合物分解，生成氯离子和硅单质原子。
硅单质原子进一步在沉积基底上生长成为多晶硅晶体。
在化学气相沉积法中，氯化氢和二氧化硅等气体通入反应器内，使反应器内维持一定的反应压力（约5-10kPa），并保证反应器内气氛处于还原条件下。
在材料沉积过程中，需要控制反应器的温度、反应气压和气体流量等参数，以使沉积层的粗细、取向和晶界质量达到理想状态。
三、熔融法熔融法是多晶硅生产的另一种常用方法。
其主要流程是将高纯度硅材料加热至熔化状态，然后在特定条件下进行成型和冷却。
其中的关键步骤包括炼铝电池法、湖式法和化学熔融法等。
炼铝电池法是将硅粉末加入熔融的铝中，在高温高压下反应生成硅铝合金，然后通过冷却、破碎等过程，得到晶粒尺寸较小的多晶硅。
多晶硅 工艺
多晶硅工艺多晶硅（Multicrystalline Silicon）是一种晶体硅材料，具有多个晶体颗粒组成。
相比于单晶硅，多晶硅的生产工艺更加简单，成本更低，因此被广泛应用于太阳能电池板的制造过程中。
多晶硅的制备过程主要包括三个关键步骤：晶体生长、切片和多晶硅片的后续处理。
晶体生长是多晶硅制备的第一步。
通常采用的方法是通过将硅熔体注入锅内，并在较低的温度下慢慢冷却，使硅原子逐渐结晶形成晶体。
在这个过程中，由于温度梯度的存在，晶体内部会形成多个晶界，从而形成多晶硅。
接下来，切片是将多晶硅块切割成薄片的过程。
通常采用的方法是使用钢丝锯将多晶硅块切割成薄片，然后经过清洗和抛光等处理，使其表面光洁度提高，以便后续的工艺步骤。
多晶硅片的后续处理是为了提高太阳能电池片的性能。
这个过程包括去除多晶硅表面的氧化层、涂覆抗反射膜、制作电极等步骤。
其中，抗反射膜的涂覆是为了提高多晶硅片对光的吸收能力，从而提高太阳能电池的效率。
多晶硅工艺的优点在于成本低、生产周期短。
相比于单晶硅，多晶硅的制备工艺更加简单，不需要高温高压的条件，因此成本更低。
此外，多晶硅的生产周期也相对较短，可以满足大规模生产的需求。
然而，多晶硅也存在一些缺点。
首先，由于多晶硅内部存在晶界，晶界会对电子传输产生一定的阻碍，从而降低太阳能电池的效率。
其次，多晶硅的晶粒较大，容易产生晶体缺陷，进一步影响太阳能电池的性能。
总的来说，多晶硅工艺是一种常用的太阳能电池制造工艺，具有成本低、生产周期短等优势。
随着科技的不断发展，多晶硅工艺也在不断改进和创新，以提高太阳能电池的效率和性能。
相信在未来，多晶硅工艺还会得到进一步的发展和应用。
多晶硅生产工艺
多晶硅生产工艺多晶硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于电子、光伏等领域。
它具有良好的导电性和光学性能，成为了现代科技领域的重要材料之一。
多晶硅的生产工艺是多段复杂的过程，下面将对其生产工艺进行详细介绍。
多晶硅的生产工艺可以分为熔炼、提纯和生长三个主要步骤。
首先是熔炼阶段，也被称为硅材料制备阶段。
在该阶段，将高纯度的硅原料与一定比例的草酸和氯化氢溶解在相应的溶剂中，经过混合、搅拌和过滤等工艺处理后，得到硅原料混合液。
然后将混合液加热至高温，使其熔融成为硅液。
硅液通过特殊的冷却方式，形成固态硅块，即硅锭。
接下来是提纯阶段。
硅锭虽然已经形成，但其中仍然包含着杂质元素，必须进行进一步的提纯。
提纯是为了降低杂质含量，提高硅材料的纯度。
提纯工艺主要包括气相法、液相法和固相法等。
其中，气相法是最常用的提纯方法。
在气相法中，通过将硅锭放入反应炉中，利用氢气将硅锭表面的氧化硅还原为气态氧化硅，然后再通过冷凝和净化等工艺，将气态氧化硅转化为高纯度的气态硅。
这样就可以获得高纯度的硅材料。
最后是生长阶段。
生长是将高纯度的硅材料制备成多晶硅晶体的过程。
生长工艺主要有Czochralski法和漂移法两种方法。
Czochralski法是较为常用的生长方法。
在Czochralski法中，通过将高纯度的硅材料放入石英坩埚中，加热后形成熔融的硅液。
然后将从石英坩埚中拉出的单晶硅丝与旋转的种子晶体接触，通过旋转与拉扯的方式，将硅液逐渐凝固成为多晶硅晶体。
漂移法则是通过控制熔融硅液中的温度梯度和控制气氛中的杂质浓度来实现多晶硅的生长。
综上所述，多晶硅的生产工艺是一个复杂而严谨的过程。
通过熔炼、提纯和生长三个主要步骤，将原材料转化为高纯度的多晶硅晶体。
这些高纯度的多晶硅晶体能够广泛应用于电子、光伏等领域，推动了现代科技的发展。
多晶硅的生产工艺在不断改进和创新，为提高多晶硅质量和产量起到了重要作用。
第一代第二代第三代多晶硅生产流程的异同点
第一代第二代第三代多晶硅生产流程的异同点1. 引言1.1 概述本文将重点研究第一代、第二代和第三代多晶硅的生产流程，并分析它们之间的异同点。
随着太阳能光伏发电技术的快速发展，多晶硅作为主要的光伏材料，在光伏产业中扮演着重要角色。
不同世代的多晶硅生产流程在工艺步骤、设备和技术要点以及优缺点方面存在显著差异。
了解这些差异，对于提高多晶硅生产效率、降低成本和改善产品质量具有重要意义。
1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分：引言、第一代多晶硅生产流程、第二代多晶硅生产流程、第三代多晶硅生产流程以及结论与展望。
在引言部分，我们将简要介绍本篇文章研究的背景和目的，并概述各个章节内容。
在每个章节中，将详细描述不同世代多晶硅生产流程的工艺步骤、设备和技术要点以及优缺点，并进行比较分析。
最后，在结论与展望部分，将总结各世代多晶硅生产流程的异同点，并对多晶硅生产行业未来发展趋势进行分析，并提出相应的结语和建议。
本文的主要目的是通过对第一代、第二代和第三代多晶硅生产流程的比较研究，全面了解不同世代生产流程之间的异同点。
通过对工艺步骤、设备和技术要点以及优缺点的详细分析，探讨各个世代多晶硅生产流程在能源消耗、资源利用、环境影响等方面的差异，并为光伏产业未来发展提供参考和建议。
此外，本文也旨在促进多晶硅生产技术的创新和进步，推动太阳能光伏行业可持续发展。
2. 第一代多晶硅生产流程:2.1 工艺步骤:第一代多晶硅生产流程是一种传统的方法，通常包括以下几个主要步骤：1. 原料制备：首先，将冶炼级二氧化硅粉末与高纯度石墨混合，并在电弧炉中进行高温还原反应，生成含有大约95%的多晶硅。
2. 熔炼过程：将预制的多晶硅块放入电阻炉中，通过高温加热使其熔化。
在此过程中，使用碳棒或其他材料作为导体，在电弧和电流的作用下提供加热和保持温度。
3. 拉制晶棒：通过将拖拉机缓慢地向上移动以逐渐拉伸新凝固的硅液，形成长而细直的晶棒。
这个过程非常关键，因为它直接影响到后续所制备出来的单晶硅4. 切割晶棒：将所拉制好的长晶棒切割成具有特定长度和精确尺寸的小块。
多晶硅的生产工艺
多晶硅的生产工艺
多晶硅的生产工艺大致分为两种：电弧炉法和硅烷法。
1. 电弧炉法：首先将高纯度的二氧化硅粉末和碳粉按一定比例混合，然后将混合物放入电弧炉中进行加热，通过电弧的高温作用，使混合物在炉内发生化学反应，生成多晶硅。
这种方法生产出的多晶硅质量较好，但对设备和能源的要求较高。
2. 硅烷法：将氯硅烷和氢气在高温下反应，生成多晶硅。
这种方法需要少量的能源和设备，生产效率高，但多晶硅质量较差，需要进行后续的精制处理。
无论是哪种生产工艺，多晶硅都需要经过精细处理，以达到高纯度和合格的晶体结构。
这个工艺流程非常复杂，具体包括原料装配、气体净化、熔炼晶化、加热冷却、剥离、切割等环节。
最后通过各种检测手段对多晶硅产品进行严格检测，确保其能够满足各种应用领域的要求。
多晶硅生产方法
多晶硅生产方法
多晶硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于太阳能电池、集成电路和光纤等领域。
本文将介绍多晶硅的生产方法。
多晶硅的生产方法主要包括气相法、液相法和固相法。
首先是气相法。
气相法是最常用的多晶硅生产方法之一。
该方法利用硅烷气体（如三氯硅烷、三甲氯硅烷等）通过热解反应将硅烷分解为硅和氢气，然后再通过沉积在衬底上的方式形成多晶硅。
气相法具有生产效率高、产品质量稳定等优点，因此被广泛应用于工业生产中。
其次是液相法。
液相法是通过将硅原料（如金属硅、二氧化硅等）与溶剂（如铝、镁等）在高温下反应，生成多晶硅。
液相法的优点是对硅原料的要求相对较低，因此使用范围更广。
但是液相法的生产效率相对较低，产品质量也不如气相法稳定。
最后是固相法。
固相法是通过将硅原料与还原剂（如氢气、碳等）在高温下反应，生成多晶硅。
固相法的特点是操作简单，成本相对较低，但是生产效率不高，产品质量也不如气相法稳定。
除了上述三种常见的生产方法，还有一些新兴的多晶硅生产方法正在研究和发展中，如电弧法、等离子体法等。
这些新方法在提高生产效率和降低成本方面具有一定的潜力。
总结起来，多晶硅的生产方法主要包括气相法、液相法和固相法。
不同的方法具有不同的特点和适用范围。
随着科技的发展，新的多晶硅生产方法也在不断涌现，为多晶硅的生产提供了更多的选择。
多晶硅的生产方法的发展将进一步推动半导体产业的发展，为人们的生活和工作带来更多的便利和创新。
多晶硅的生产工艺
多晶硅的生产工艺多晶硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于光伏电池和集成电路等领域。
多晶硅的生产工艺包括硅矿石提取、硅块制备、硅片切割和晶体生长，下面将对其详细进行介绍。
多晶硅的生产工艺首先是硅矿石提取。
硅矿石主要包括二氧化硅、二氧化硅含量高达99%以上的化合物。
硅矿石通常采用地下或露天矿石矿井开采，经过碾磨和浮选等过程提取出硅矿石。
然后进行硅块制备，硅矿石被送入冶炼炉进行高温还原，将硅矿石中的杂质去除，得到纯度较高的冶金硅。
然后将冶金硅通过电解炉进行电解，得到高纯度的多晶硅液体。
多晶硅液体被倒入棚式炉中，经过冷却形成硅块。
接下来是硅片切割，在硅块表面涂覆一层液态脱氧剂，并通过一系列工艺处理，使硅块的形状变得更加规则。
然后将硅块切割成薄片，切成所需的硅片尺寸。
最后是晶体生长，将切割好的硅片放入石英炉中，在特定的温度和气氛下进行晶体生长。
晶体生长的过程中，硅片逐渐形成多晶硅结晶体，晶体生长速度和温度、压力、气氛等参数有关。
晶体生长完成后，通过切割和打磨等工艺得到所需的多晶硅片。
多晶硅的生产工艺需要高温、高压和专业设备进行。
其具体工艺参数和流程可以根据不同的生产要求进行调整。
多晶硅的质量和纯度对于后续的制造工艺和产品性能有着重要影响，因此在生产过程中需要严格控制工艺参数和质量检测。
总结起来，多晶硅的生产工艺包括硅矿石提取、硅块制备、硅片切割和晶体生长等步骤。
这些步骤需要高温、高压和专业设备进行，并且需要严格控制工艺参数和质量检测。
多晶硅的生产工艺对于多晶硅的质量和纯度有着重要影响，对于提高多晶硅的制造工艺和产品性能至关重要。
多晶硅研究系列1多晶硅的三大生产工艺之比较
多晶硅研究系列1多晶硅的三大生产工艺之比较多晶硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于太阳能电池、集成电路和半导体器件等领域。
多晶硅的生产工艺有多种，本文将对三种常见的多晶硅生产工艺进行比较：高温法、低温法和自制法。
1.高温法高温法是传统的多晶硅生产工艺，也是最常用的方法之一、该工艺主要通过将硅源在高温下蒸发，然后在冷却过程中形成多晶硅。
高温法生产的多晶硅晶粒较大，结晶度较高，电特性稳定。
然而，高温法存在一些缺点。
首先，生产过程中需要提供高温条件，能源消耗较高。
其次，因为晶粒较大，片内杂质和缺陷的数量也较大，使得多晶硅的电子性能较差。
此外，高温法生产效率低，周期长，不适用于大规模生产。
2.低温法低温法的特点是在相对较低的温度和压力下进行，主要包括物理气相沉积（PECVD）、化学气相沉积（CVD）和液体硅溶胶法等。
这些方法可以在较短的时间内生长出大量的多晶硅，并能控制晶粒大小和分布。
低温法的优点是生产效率高、周期短、能耗低。
此外，多晶硅的电子性能也相对较好，因为晶粒较小，有助于减少杂质缺陷的数量。
然而，低温法生产的多晶硅晶体结构较弱，容易受到应力和温度的影响，导致电子性能不稳定。
3.自制法自制法是一种新兴的多晶硅生产工艺，也被称为“工艺革新法”。
该方法主要通过改变常规的多晶硅生长条件和工艺参数，控制硅源的温度、压力和淬火速率等，以获得优质的多晶硅。
自制法的最大优点是可以在较低温度和压力下生产高质量的多晶硅，同时减少能源消耗。
与高温法和低温法相比，自制法生产的多晶硅晶粒更为均匀，功率因数更高，电特性更稳定。
此外，自制法能够实现多晶硅的定量生产，满足大规模应用的需求。
综上所述，不同的多晶硅生产工艺各有优缺点。
高温法是传统的生产方法，易于操作，但能耗较高，电特性较差；低温法生产效率高，能耗低，电特性较好，但晶体结构较弱；自制法是新兴的工艺革新方法，能够在较低温度和压力下生产高质量的多晶硅，电特性更稳定。
在实际生产中，可以根据具体需求选择适合的多晶硅生产工艺。
多晶硅生产工艺流程
多晶硅生产工艺流程多晶硅是一种产业用途广泛的材料，主要用于光伏太阳能电池板和半导体器件的制造。
多晶硅生产工艺流程包括硅矿选矿、冶炼、提纯和铸锭过程。
以下是多晶硅的生产工艺流程的详细介绍。
1.硅矿选矿多晶硅的原材料主要是含有二氧化硅的硅矿石，如石英砂、硅石等。
在硅矿选矿过程中，会先分离出含有高纯度二氧化硅的石英砂和硅石。
选矿过程主要包括二次破碎、筛分和重选等步骤，以提高硅矿的纯度。
2.冶炼选矿后的硅矿石通过冶炼过程将硅矿石中的杂质去除，并得到多晶硅的粗锭。
冶炼过程一般采用电弧炉进行，首先将硅矿石与焦炭按一定比例混合，然后通过电极放电产生高温、高电弧强度的等离子体，在高温下将硅矿石还原为金属硅。
3.提纯冶炼得到的粗锭中含有大量的杂质，需要通过提纯过程将杂质去除，提高硅的纯度。
提纯过程主要包括溶解、晶体化和冷凝等步骤。
首先将粗锭切割成小块，然后将小块放入高温炉中进行溶解，使杂质在溶液中被分离出来。
接着，将溶液在低温条件下快速冷却和晶体化，从而使纯净硅晶体在溶液中析出。
最后，通过连续冷凝和提拉的方法将硅晶体逐渐拉长，形成高纯度多晶硅棒。
4.铸锭提纯后的硅棒是多晶硅的基础材料，但其直径较细，不能满足工业生产的需求。
因此，需要通过铸锭过程将硅棒拉制成直径较大的硅棒，以便后续加工制造太阳能电池板和半导体器件。
铸锭过程是在真空下进行的，将硅棒浸入熔融的硅池中，然后缓慢提拉和旋转，使硅棒逐渐变长，并且保持直径一致。
以上就是多晶硅生产的工艺流程的详细介绍。
通过选矿、冶炼、提纯和铸锭等步骤，可以生产出高纯度的多晶硅，为太阳能电池板和半导体器件的制造提供了重要的原材料。
随着科技的不断发展，多晶硅的生产工艺也在不断创新和改进，以提高生产效率和降低成本。
多晶硅生产工艺和反应原理讲解
多晶硅生产工艺和反应原理讲解引言多晶硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于太阳能电池、集成电路和光纤等领域。
本文将介绍多晶硅的生产工艺和反应原理。
多晶硅生产工艺多晶硅的生产主要分为三个步骤：原料制备、硅棒生长和切割加工。
1. 原料制备多晶硅的原料主要是硅石和木炭。
硅石是一种含有大量二氧化硅的矿石，木炭则是一种含有高纯度碳的炭素材料。
首先，将硅石粉碎成细粉，并经过砂浆研磨得到均匀的硅石粉末。
然后，将硅石粉末与木炭混合，并加入一定比例的助剂，如食盐和气相稳定剂。
最后，将混合物放入熔炉中进行高温煅烧，使其发生化学反应，生成多晶硅的初级产物。
2. 硅棒生长硅棒生长是将原料中的多晶硅转化为单晶硅的过程。
主要有两种方法：单辊法和气相沉积法。
在单辊法中，将原料加热至高温，然后通过传导、对流和辐射等方式进行能量传递，使原料逐渐熔化。
在熔融状态下，通过辊子的旋转和拉伸，将熔融的硅悬挂在空中，逐渐形成硅棒。
气相沉积法是将原料转化为气态硅化物，再通过化学反应沉积在硅棒上。
首先，通过加热原料将其转化为气态，然后将气态硅化物送入沉积室中，在高温和高压条件下，硅化物与硅棒表面发生反应，并沉积在硅棒上形成单晶硅。
3. 切割加工生长好的单晶硅棒需要进行切割加工，以得到多个硅片。
切割通常使用钻石刀破坏硅棒的晶格结构，形成切口，然后通过应力作用使其断裂。
多晶硅生产反应原理多晶硅的生产过程中涉及到了多种反应。
主要有以下几个反应原理：1. 硅石煅烧反应硅石煅烧反应是原料制备中的关键步骤之一。
在高温下，硅石和木炭发生化学反应，生成初级产物。
反应方程式如下所示：SiO2 + 2C → Si + 2CO2. 硅棒生长反应硅棒生长过程中涉及到了两种主要反应：熔融和沉积。
在单辊法中，熔融过程通过能量传递使原料逐渐熔化，生成熔融的硅。
该过程主要包括传导、对流和辐射等方式的能量传递。
在气相沉积法中，硅化物与硅棒表面发生化学反应，并沉积在硅棒上形成单晶硅。
多晶硅工艺比较
1，改良西门子法——闭环式三氯氢硅氢还原法改良西门子法是用氯和氢合成氯化氢（或外购氯化氢），氯化氢和工业硅粉在一定的温度下合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯，提纯后的三氯氢硅在氢还原炉内进行CVD反应生产高纯多晶硅。
国内外现有的多晶硅厂绝大部分采用此法生产电子级与太阳能级多晶硅。
2，硅烷法——硅烷热分解法硅烷（SiH4）是以四氯化硅氢化法、硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等方法制取。
然后将制得的硅烷气提纯后在热分解炉生产纯度较高的棒状多晶硅。
以前只有日本小松掌握此技术，由于发生过严重的爆炸事故后，没有继续扩大生产。
但美国Asimi和SGS公司仍采用硅烷气热分解生产纯度较高的电子级多晶硅产品。
3，流化床法以四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为原料在流化床内（沸腾床）高温高压下生成三氯氢硅，将三氯氢硅再进一步歧化加氢反应生成二氯二氢硅，继而生成硅烷气。
制得的硅烷气通入加有小颗粒硅粉的流化床反应炉内进行连续热分解反应，生成粒状多晶硅产品。
因为在流化床反应炉内参与反应的硅表面积大，生产效率高，电耗低与成本低，适用于大规模生产太阳能级多晶硅。
唯一的缺点是安全性差，危险性大。
其次是产品纯度不高，但基本能满足太阳能电池生产的使用。
此法是美国联合碳化合物公司早年研究的工艺技术。
目前世界上只有美国MEM C公司采用此法生产粒状多晶硅。
此法比较适合生产价廉的太阳能级多晶硅。
4，太阳能级多晶硅新工艺技术除了上述改良西门子法、硅烷热分解法、流化床反应炉法三种方法生产电子级与太阳能级多晶硅以外，还涌现出几种专门生产太阳能级多晶硅新工艺技术。
1）冶金法生产太阳能级多晶硅据资料报导[1]日本川崎制铁公司采用冶金法制得的多晶硅已在世界上最大的太阳能电池厂（SHARP公司）应用，现已形成800吨/年的生产能力，全量供给SHARP公司。
主要工艺是：选择纯度较好的工业硅（即冶金硅）进行水平区熔单向凝固成硅锭，去除硅锭中金属杂质聚集的部分和外表部分后，进行粗粉碎与清洗，在等离子体融解炉中去除硼杂质，再进行第二次水平区熔单向凝固成硅锭，去除第二次区熔硅锭中金属杂质聚集的部分和外表部分，经粗粉碎与清洗后，在电子束融解炉中去除磷和碳杂质，直接生成太阳能级多晶硅。
多晶硅制备工艺和掺杂研究
多晶硅制备工艺和掺杂研究多晶硅是一种非常重要的材料，被广泛应用于半导体加工、太阳能电池等领域。
在实际应用中，要想获得高品质的多晶硅，制备工艺和掺杂研究是非常关键的。
一、多晶硅制备工艺多晶硅的主要制备工艺包括气相沉积法、真空热分解法和气氛下热分解法等，下面将分别介绍这几种方法的特点和优缺点。
1.气相沉积法气相沉积法是多晶硅制备的一种主要方法，其流程主要包括两步：先制备气相硅源，在高温下将硅源沉积到衬底上。
气相硅源主要包括硅氢化物、叔丁基硅烷和硅醚等，其中硅氢化物是最常用的气相硅源。
气相沉积法的优点是可以制备大面积、均匀、厚度可控的多晶硅薄膜，同时硅源的纯度高、化学稳定性好、反应速度快。
缺点是设备复杂、成本高，同时沉积的多晶硅中会存在一定的杂质。
2.真空热分解法真空热分解法是指在真空条件下将硅源加热到高温，使其分解成多晶硅。
这种方法的优点是反应时不需要其他气体参与，制备的多晶硅中杂质含量低，但是对真空条件和热力学条件的要求非常高，成本也较高。
3.气氛下热分解法气氛下热分解法是指在特定气氛中将硅源加热到高温，使其分解成多晶硅。
这种方法的优点是设备简单、成本低，同时制备出的多晶硅中杂质含量也较低。
但是在反应过程中需要严格控制气氛的组成和温度。
二、多晶硅掺杂方案在工业应用中，多晶硅的电性能是非常关键的，其中掺杂成分的选择和控制是非常重要的一环。
多晶硅通常通过掺入杂质元素来改变其电性能，主要有两种掺杂方式：P型掺杂和N型掺杂。
1.P型掺杂P型多晶硅中掺入三价元素，如硼、铝等，使得掺杂区域内形成空穴，并且空穴浓度高于电子浓度。
这种掺杂方式适用于多晶硅太阳能电池和场效应晶体管等领域。
2.N型掺杂N型多晶硅中掺入五价元素，如磷、氮等，使得掺杂区域内形成电子，并且电子浓度高于空穴浓度。
这种掺杂方式适用于多晶硅太阳能电池和交错排列的二极管等领域。
除了单一的P型和N型掺杂以外，还可以采用双掺杂等方式来进一步改善多晶硅的电性能。
多晶硅的三大生产工艺之比较
多晶硅的三大生产工艺之比较1.多晶硅的生产工艺：从西门子法到改良西门子法从西门子法到改良西门子法的演进是一个从开环到闭环的过程。
1955年，德国西门子开发出以氢气（H2）还原高纯度三氯氢硅（SiHCl3），在加热到1100℃左右的硅芯（也称“硅棒”）上沉积多晶硅的生产工艺；1957年，这种多晶硅生产工艺开始应用于工业化生产，被外界称为“西门子法”。
由于西门子法生产多晶硅存在转化率低，副产品排放污染严重（例如四氯化硅SiCl4）的主要问题，升级版的改良西门子法被有针对性地推出。
改良西门子法即在西门子法的基础上增加了尾气回收和四氯化硅氢化工艺，实现了生产过程的闭路循环，既可以避免剧毒副产品直接排放污染环境，又实现了原料的循环利用、大大降低了生产成本（针对单次转化率低）。
因此，改良西门子法又被称为“闭环西门子法”。
改良西门子法一直是多晶硅生产最主要的工艺方法，目前全世界有超过85%的多晶硅是采用改良西门子法生产的。
过去很长一段时间改良西门子法主要用来生产半导体行业电子级多晶硅（纯度在99.9999999%～99.999999999%，即9N～11N的多晶硅）；光伏市场兴起之后，太阳能级多晶硅（对纯度的要求低于电子级）的产量迅速上升并大大超过了电子级多晶硅，改良西门法也成为太阳能级多晶硅最主要的生产方法。
2.改良西门子法生产多晶硅的工艺流程（改良西门子法工艺流程示意图）在TCS还原为多晶硅的过程中，会有大量的剧毒副产品四氯化硅（SiCl4，下文简称STC）生成。
改良西门子法通过尾气回收系统将还原反应的尾气回收、分离后，把回收的STC送到氢化反应环节将其转化为TCS，并与尾气中分离出来的TCS一起送入精馏提纯系统循环利用，尾气中分离出来的氢气被送回还原炉，氯化氢被送回TCS 合成装置，均实现了闭路循环利用。
这是改良西门子法和传统西门子法最大的区别。
CVD还原反应（将高纯度TCS还原为高纯度多晶硅）是改良西门子法多晶硅生产工艺中能耗最高和最关键的一个环节，CVD工艺的改良是多晶硅生产成本下降的一项重要驱动力。
多晶硅的生产工艺及设备
多晶硅的生产工艺及设备
多晶硅，又称为多晶硅材料，是一种半导体材料，主要用于制造太阳能电池、集成电路、液晶显示器等电子产品。
多晶硅的生产工艺及设备是制造多晶硅材料的重要过程，下面将介绍多晶硅的生产工艺及设备。
多晶硅的生产工艺主要包括三个步骤：硅粉制备、多晶硅生长和多晶硅切片。
硅粉制备是将高纯度硅块研磨成微米至毫米级的细粉末，并按照一定比例与电子级氢气混合。
多晶硅生长是将氢化硅气体在高温高压的条件下沉积在硅衬底上，形成多晶硅晶粒。
多晶硅切片是将多晶硅晶块进行机械或化学切割，制成薄片，用于制造太阳能电池、集成电路、液晶显示器等电子产品。
多晶硅的生产设备包括硅粉制备设备、多晶硅生长设备和多晶硅切片设备。
硅粉制备设备主要有球磨机、振动磨机、风力磨机等，用于将高纯度硅块研磨成硅粉。
多晶硅生长设备主要有气相沉积设备、区熔设备、退火设备等，用于将氢化硅气体沉积在硅衬底上，形成多晶硅晶粒。
多晶硅切片设备主要有机械切割机、钻床、拉磨机等，用于将多晶硅晶块切割成薄片。
总之，多晶硅的生产工艺及设备是制造多晶硅材料的重要过程，其质量和效率决定了多晶硅材料的品质和成本。
随着技术的不断发展，多晶硅的生产工艺及设备也在不断创新和提升，以满足电子产品对多晶硅材料的需求。
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多晶硅生产工艺及工艺单元作用
多晶硅生产工艺及工艺单元作用：生产工艺：多晶硅的生产主要包括硅的提炼、还原、精制和铸锭等步骤。
其中，常见的生产工艺有西门子法、硅烷法和流化床法等。
工艺单元及作用：原料处理单元：负责对硅矿石进行破碎、研磨和筛分，以便后续提取硅元素。
还原单元：在高温下，利用碳或氢气将二氧化硅还原成硅。
这一过程中，反应器是核心设备，它提供了所需的反应环境和温度条件。
精制单元：通过蒸馏、过滤等方法，去除硅中的杂质，提高其纯度。
分离器和过滤器是这一单元的关键设备。
铸锭单元：将高纯度的硅熔化后，通过铸锭机铸造成多晶硅锭。
具有共同操作目的和物理原理的单元：原料处理单元和精制单元都具有去除杂质、提高产品纯度的目的。
它们通过物理或化学方法，如破碎、研磨、过滤和蒸馏等，去除原料或产品中的杂质。
还原单元和铸锭单元则都涉及到物质状态的变化。
还原单元通过化学反应将二氧化硅还原成硅，而铸锭单元则通过熔化和冷却过程，将硅从液态变为固态。
青藏铁路解决冻土问题视频总结：青藏铁路，作为世界上海拔最高、线路最长的高原铁路，在建设过程中面临着冻土这一重大技术难题。
以下是关于青藏铁路解决冻土问题的简要总结：问题描述：青藏铁路沿线存在大量的冻土，这些冻土在季节变化和温度变化时，会发生冻胀和融沉现象，给铁路建设带来极大的挑战。
解决方案：热棒技术：在铁路两侧插入大量热棒，这些热棒利用真空相变原理，将冬季的冷量储存起来，夏季时与太阳能相抵消，使冻土保持稳定状态。
这种技术的传热速度是普通铜棒的数千倍至数万倍。
路基处理：对路基进行特殊处理，如铺设保温材料、设置通风管等，以减轻冻土对铁路的影响。
选用适宜的材料：在铁路建设中，选用能够适应冻土环境的材料，如使用耐寒的混凝土等。
成效：通过上述措施的实施，青藏铁路成功解决了冻土问题，确保了铁路的安全和稳定运营。
总结来说，青藏铁路通过采用热棒技术、路基处理以及选用适宜的材料等方法，成功解决了冻土这一重大技术难题，为铁路的安全和稳定运营奠定了基础。
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多晶硅的三大生产工艺之比较从西门子法到改良西门子法的演进是一个从开环到闭环的过程。
1955年，德国西门子开发出以氢气(H2)还原高纯度三氯氢硅(SiHCl3)，在加热到1100℃左右的硅芯(也称“硅棒”)上沉积多晶硅的生产工艺;1957年，这种多晶硅生产工艺开始应用于工业化生产，被外界称为“西门子法”。
由于西门子法生产多晶硅存在转化率低，副产品排放污染严重(例如四氯化硅SiCl4)的主要问题，升级版的改良西门子法被有针对性地推出。
改良西门子法即在西门子法的基础上增加了尾气回收和四氯化硅氢化工艺，实现了生产过程的闭路循环，既可以避免剧毒副产品直接排放污染环境，又实现了原料的循环利用、大大降低了生产成本(针对单次转化率低)。
因此，改良西门子法又被称为“闭环西门子法”。
改良西门子法一直是多晶硅生产最主要的工艺方法，目前全世界有超过85%的多晶硅是采用改良西门子法生产的。
过去很长一段时间改良西门子法主要用来生产半导体行业电子级多晶硅(纯度在99.9999999%～99.999999999%，即9N～11N的多晶硅);光伏市场兴起之后，太阳能级多晶硅(对纯度的要求低于电子级)的产量迅速上升并大大超过了电子级多晶硅，改良西门法也成为太阳能级多晶硅最主要的生产方法。
2.改良西门子法生产多晶硅的工艺流程(改良西门子法工艺流程示意图)改良西门子法是一种化学方法，首先利用冶金硅(纯度要求在99.5%以上)与氯化氢(HCl)合成产生便于提纯的三氯氢硅气体(SiHCl3，下文简称TCS)，然后将TCS精馏提纯，最后通过还原反应和化学气相沉积(CVD)将高纯度的TCS转化为高纯度的多晶硅。
在TCS还原为多晶硅的过程中，会有大量的剧毒副产品四氯化硅(SiCl4，下文简称STC)生成。
改良西门子法通过尾气回收系统将还原反应的尾气回收、分离后，把回收的STC送到氢化反应环节将其转化为TCS，并与尾气中分离出来的TCS一起送入精馏提纯系统循环利用，尾气中分离出来的氢气被送回还原炉，氯化氢被送回TCS合成装置，均实现了闭路循环利用。
这是改良西门子法和传统西门子法最大的区别。
CVD还原反应(将高纯度TCS还原为高纯度多晶硅)是改良西门子法多晶硅生产工艺中能耗最高和最关键的一个环节，CVD工艺的改良是多晶硅生产成本下降的一项重要驱动力。
3.与主要生产工艺的比较改良西门子法在多晶硅生产领域已经应用了几十年，至今它的主导地位仍然牢不可破。
通过CVD技术的改良、中间气体生产技术的进步和规模化效益的凸显，二次创新的改良西门子法已经成为目前技术最成熟、配套最完善、综合成本最低的多晶硅生产工艺。
从2008年开始大举进入多晶硅生产领域、目前产能分列全球前两位的中国$保利协鑫能源(03800)$和韩国OCI是改良西门子法的典型代表。
利用成熟的技术、完善的配套和自身产能规模的迅速扩张，保利协鑫和OCI在控制多晶硅生产成本方面很快做到了世界领先水平，也给原有的世界多晶硅生产大厂(所谓的多晶硅七巨头)带来很大压力。
最近公布的2011年第四季度财报显示，截至2011年底，保利协鑫的多晶硅生产成本已经降至18.6美元/公斤(包括设备折旧成本，大约占14%)，综合电耗可低至65度/公斤。
(1)硅烷法要聊硅烷法，就不得不聊到挪威的REC公司(RenewableEnergyCorporation)。
REC是全球最重要的高纯硅烷供应商，一度占据全球电子级硅烷市场80%的份额，对采用硅烷法生产多晶硅有很强的动力。
和保利协鑫专注于多晶硅生产、产业链条相对单一不同，传统多晶硅大厂多为电子材料综合供应商，如德国Wacker的产品涉及多晶硅、有机硅、聚醋酸乙烯、白炭黑等，而挪威REC、美国MEMC($休斯电子材料(WFR)$)则是全球电子级硅烷的重要供应商。
硅烷法制造多晶硅也是一种化学方法，核心工艺是利用高纯度硅烷在反应器中热分解为高纯度硅。
硅烷法可以分为两类，较早出现的是硅烷西门子法(SilaneSiemens)，即用硅烷(SiH4)而非TCS作为CVD还原炉的原料，通过硅烷(包括副产品SiH2Cl2，下文简称DCS)的热分解和气相沉积来生产高纯度多晶硅棒料，REC旗下的RECSilicon公司(位于美国，包括原Asimi和SGS)采用过此方法生产电子级多晶硅;不过，REC近期的多晶硅扩建项目采用了另一种硅烷法——硅烷流化床法(SilaneFBR)，将硅烷(UCC法制成的硅烷可以包含副产品DCS)通入加有小颗粒硅粉的流化床(FBR)反应炉内进行连续热分解反应，生成粒状多晶硅。
和REC采用的硅烷流化床法类似的是由美国MEMC最早推出的流化床法，以STC、H2、冶金硅和HCl为原料在流化床(FBR)高温(500℃以上，不算很高)高压(20bar以上)下氢化生成TCS，TCS通过一系列歧化反应后制得硅烷气，硅烷气再通入有小颗粒硅粉的流化床反应炉内连续热解为粒状多晶硅。
这种方法制得的多晶硅纯度相对较低，但基本能满足太阳能级多晶硅的要求。
(流化床法的工艺简图)硅烷法的优点在于热解时温度要求较低(800℃左右)，流化床法还有参与反应的硅料表面积大、生产效率高的优点，所以还原电耗低于改良西门子法;另外，硅烷流化床法是一个连续生产的过程，除定期清床之外设备可连续运行，也不需要换装硅芯、配置碳电极等，这些优点均反映为硅烷法生产多晶硅的现金成本很低。
以REC为例，2011年Q4硅烷流化床法生产多晶硅的现金成本已降至14美元/公斤。
(REC硅烷流化床法多晶硅的生产成本)不过，硅烷流化床法相对改良西门子法还不是很成熟、单位建设成本也比较高，2011年Q4REC的单位研发成本是4美元/公斤，单位折旧是8美元/公斤，多晶硅生产的综合成本为26美元。
另一方面，改良西门子法在二次创新(提高CVD产能、优化CVD单位功耗、改进STC氢化工艺等)后，无论是还原电耗还是综合电耗都有显著降低，考虑到目前改良西门子法的单位建设成本已经很低(保利协鑫约30美元/公斤)，其生产多晶硅的综合成本仍然优于硅烷流化床法。
以保利协鑫2011年Q4的情况为例，多晶硅综合成本为19.3美元/公斤，不仅优于REC硅烷流化床法的同期成本，也优于REC制定的2012年Q4目标——23美元/公斤。
而且，硅烷法对安全性要求很高(硅烷易爆炸，被RECSilicon收购的日本小松Komatsu 在应用硅烷法时就曾发生过严重的爆炸事故而不愿扩大生产;RECSilicon的6500吨新生产线SiliconIII在投产后不久也出现过气体泄漏的安全问题而被迫紧急抢修);硅烷分解时容易在气相成核从而生产相当比例(10%以上)的硅粉，变相拉高成本;流化床法制成的多晶硅纯度也相对较差。
至于$英利绿色能源(YGE)$当初为什么会选择硅烷法，个人认为是自身急于“弯道超车”+外部专家“忽悠”的结果。
资料显示，英利的六九硅业选择用四氟化硅法生产硅烷，一期工程采用硅烷西门子法，利用CVD炉热解硅烷生产高纯度多晶硅，设计年产能3000吨;计划中的二期工程则准备采用硅烷流化床法，通过流化床反应装置将硅烷热解为粒状多晶硅。
暂且不论受专利严格保护的硅烷流化床法(六九硅业一期工程还没有应用此方法)，单是生产高纯度硅烷的四氟化硅法，六九硅业要自主掌握也有很大的难度。
四氟化硅法又称休斯法，是美国MEMC的专利技术，虽然适合大规模生产高纯度硅烷，但工艺难度高、设备庞杂(特别是提纯)、投资巨大，而且不像改良西门子法在关键设备及工艺方案上有成熟供应商。
因此，六九硅业的“自主研发”进展得很不顺利，不仅硅烷法自产的多晶硅成本远高于外购，而且实际产量也一直远低于设计产能;2011年Q4，英利对六九硅业进行了高达人民币23亿元(合3.615亿美元)的固定资产减值处理。
(2)冶金法有别于改良西门子法和硅烷法的化学方法，冶金法是利用物理方法生产太阳能级多晶硅，其典型工艺是将纯度好的冶金硅进行水平区熔单向凝固成硅锭，去除硅锭的外表部分和金属杂质聚集的部分后，将硅锭粗粉碎并清洗，并在等离子体熔解炉中去除硼杂质，然后二次区熔单向凝固成硅锭，再次除去外表部分和金属杂质聚集的部分然后粗粉碎和清洗，最后在电子束熔解炉中除去磷和碳杂质直接生成太阳能级多晶硅。
(冶金法的典型工艺流程，摘自中国有色金属学报《太阳能级多晶硅生产技术发展现状及展望》)从理论上讲，冶金法的工艺要比改良西门子法简单很多，综合电耗也低许多(大约22度/公斤，改良西门子法最优也在65度/公斤)，所以投资少、建设周期短、生产成本低。
但是，如果有人跟你讲冶金法现在有多么厉害，可以取代改良西门子法，那他一定是在“忽悠”。
原因很简单，纯度问题成为冶金法多晶硅的致命伤，综合考虑后目前并无成本优势。
最早采用冶金法生产多晶硅的是日本钢铁企业JFE，早在2001年它就投入了一条冶金法中试线，不过这位先驱很快发现冶金法实际成本太高且看不到可以明显降低的前景，最终停止了中试线的运行。
之前，让大家开始对冶金法多晶硅充满期待的真正原因是太阳能级多晶硅高企的价格，而非冶金法多晶硅本身。
由于化学法制造多晶硅投资巨大、建设周期和达产周期长，使得太阳能级多晶硅的供应刚度很大，而德国、西班牙等欧洲光伏市场的连续启动让需求从2007年下半年开始出现非常明显的增长，使得太阳能级多晶硅的价格出现急剧攀升并维持420美元/公斤的高价到2008年上半年。
正是这种背景下，冶金法多晶硅有了真正意义上的亮相，阿特斯太阳能利用这种多晶硅生产的光伏组件(转化率13.3%-14%)获得了订单，而后赛维LDK签订了用冶金法多晶硅(由加拿大TIM和挪威Elkem供应)为德国电池Q-Cell代工硅片的协议。
国内采用冶金法生产多晶硅的企业主要有上海普罗和$银星能源(SZ000862)$，挪威Elkem(除了生产太阳能级多晶硅，Elkem还是全球最大的冶金硅供应商)于2011年被中国蓝星集团收购。
而现在的情况呢?优质太阳能级多晶硅的现货价格已跌至25美元/公斤附近;化学法多晶硅的供应量十分充足(前四大供应商的产能已经可以满足30GW以上光伏组件对多晶硅的需求);更为关键的是低转化率的光伏产品已经没有市场，而纯度低，制成的光伏产品转化率低、易衰减正是冶金法多晶硅的硬伤。
挪威Elkem的情况显示，冶金法多晶硅必须与电子级多晶硅掺杂后才能满足太阳能级多晶硅的基本条件，制成转化率15%-16.5%的光伏电池。
短期内，多晶硅纯度低、产出的电池效率易衰减成为冶金法难以突破的瓶颈，使其不仅不可能取代化学法，而且也难以充当“有益的补充”这一角色。
4.改良西门子法仍将是最主要的生产工艺综上所述，改良西门子法依然“综合素质”最优的多晶硅生产工艺，短时间内被其他工艺替代的可能很小。