工业硅多晶硅单晶硅的关系
单晶硅与多晶硅的应用和区别
1单晶硅与多晶硅的应用和区别多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。
被称为“微电子大厦的基石”。
在太阳能利用上,单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。
虽然从目前来讲,要使太阳能发电具有较大的市场,被广大的消费者接受,就必须提高太阳电池的光电转换效率,降低生产成本。
从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。
从工业化发展来看,重心已由单晶向多晶方向发展,主要原因为;[1]可供应太阳电池的头尾料愈来愈少;[2] 对太阳电池来讲,方形基片更合算,通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料;[3]多晶硅的生产工艺不断取得进展,全自动浇铸炉每生产周期(50小时)可生产200公斤以上的硅锭,晶粒的尺寸达到厘米级;[4]由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快,其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产,例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极,采用丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到50微米,高度达到15微米以上,快速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩短工艺时间,单片热工序时间可在一分钟之内完成,采用该工艺在100平方厘米的多晶硅片上作出的电池转换效率超过14%。
据报道,目前在50~60微米多晶硅衬底上制作的电池效率超过16%。
利用机械刻槽、丝网印刷技术在100平方厘米多晶上效率超过17%,无机械刻槽在同样面积上效率达到16%,采用埋栅结构,机械刻槽在130平方厘米的多晶上电池效率达到15.8%。
多晶硅与单晶硅的差别请问多晶硅与单晶硅的差别是什么?国内有那些厂家在生产这两种产品?多晶硅是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。
多晶硅 单晶硅 硅片 关系
多晶硅单晶硅硅片关系嘿,朋友!你知道吗,多晶硅、单晶硅还有硅片,这三者的关系就像是一个大家庭里的兄弟姐妹,虽然各有特点,但又紧密相连。
多晶硅,就像是一群调皮的孩子,聚在一起玩耍,没那么整齐有序。
它由许多小的硅晶体组成,结构上相对比较杂乱。
想象一下,一堆小石子随意堆在一起,这就是多晶硅的样子啦。
单晶硅呢,则像是一个听话的乖孩子,站得笔直,排列得整整齐齐。
它的内部结构非常有序,原子排列得规规矩矩。
这就好比是阅兵式上整齐划一的方队,让人看着就觉得舒服和规矩。
那硅片又是什么呢?硅片其实就是从多晶硅或者单晶硅经过一系列加工处理后得到的“宝贝”。
它就像是从原石里雕琢出来的美玉,经过了精心的打磨和塑造。
你说多晶硅和单晶硅,谁更厉害?这可不好说!多晶硅虽然结构杂乱,但它成本相对较低,生产起来比较容易,就像那朴实无华但实用的邻家小哥。
单晶硅虽然成本高一些,可性能那是杠杠的,好比是高端大气上档次的精英人士。
在实际应用中,多晶硅常用于太阳能电池板的生产,因为量大实惠呀,能满足大规模的需求。
单晶硅呢,则更多地用在对性能要求特别高的地方,比如电子设备里的芯片制造,就像是给火箭装上了最精密的零件。
而硅片呢,不管是来源于多晶硅还是单晶硅,它都是后续制造各种电子元件的基础材料。
没有硅片,那些神奇的电子产品怎么能出现在我们的生活中呢?所以说,多晶硅、单晶硅和硅片,它们相互依存,缺一不可。
就像我们生活中的各种元素,看似独立,实则共同构建了这个丰富多彩的世界。
总之,多晶硅、单晶硅和硅片的关系,复杂又有趣,它们在科技的舞台上各自发挥着重要的作用,为我们的生活带来了无数的便利和惊喜!。
单晶硅、多晶硅、非晶硅简介及区别
名称:单晶硅英文名: Monocrystalline silicon分子式: Si单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分。
硅的单晶体,具有基本完整的点阵结构的晶体。
不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。
纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。
用于制造半导体器件、太阳能电池等。
用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。
熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。
单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。
超纯的单晶硅是本征半导体。
在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。
单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。
单晶硅主要用于制作半导体元件。
用途:是制造半导体硅器件的原料,用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。
名称:多晶硅英文名:polycrystalline silicon性质:灰色金属光泽。
密度2.32~2.34。
熔点1410℃。
沸点2355℃。
溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。
硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。
加热至800℃以上即有延性,1300℃时显出明显变形。
常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。
高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用。
具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。
多晶硅是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。
多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。
7.1 补充资料-单晶硅与多晶硅的区别 电子器件与工艺课件
单晶硅、非晶硅、多晶硅的区别
2020/6/17
• 1.区别晶体非晶体? 日常所见到的固体分为非晶体和晶体两大类,非晶体物质的内
部原子排列没有一定的规律,当断裂时断口也是随机的,如塑料 和玻璃等,而称之为晶体的物质,外形呈现天然的有规则的多面 体,具有明显的棱角与平面,其内部的原子是按照一定的规律整 齐的排列起来,所以破裂时也按照一定的平面断开,如食盐、水 晶等。
2.区别单晶体和多晶体? 有的晶体是由许许多多的小晶粒组成,若晶粒之间的排列没有 规则,这种晶体称之为多晶体,如金属铜和铁。但也有晶体本身 就是一个完整的大晶粒,这种晶体称之为单晶体,如水晶和金刚 石。 3.单晶硅与多晶硅光伏电池的比较? 单晶硅电池具有电池转换效率高,稳定性好,但是成本较高。 多晶硅电池成本低,转换效率略低于直拉单晶硅太阳能电池,材 料中的各种缺陷,如晶界、位错、微缺陷,和材料中的杂质碳和 氧,以及工艺过程中玷污的过渡族金属。
2020/6/1接能带半导体,它的结构内部有许多所谓的 “悬键”,也就是没有和周围的硅原子成键的电子,这些电子在 电场作用下就可以产生电流,并不需要声子的帮助,因而非晶硅 可以做得很薄,还有制作成本低的优点.
非晶硅的制备:由非晶态合金的制备知道,要获得非晶态,需 要有高的冷却速率,而对冷却速率的具体要求随材料而定。硅要 求有极高的冷却速率,用液态快速淬火的方法目前还无法得到非 晶态。近年来,发展了许多种气相淀积非晶态硅膜的技术,其中 包括真空蒸发、辉光放电、溅射及化学气相淀积等方法。一般所 用的主要原料是单硅烷(sih4)、二硅烷(si2h6)、四氟化硅( sif4)等,纯度要求很高。
单晶硅、多晶硅、非晶硅 简介及区别
2020/6/17
• 多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在 过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态 排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不 同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多 晶硅。多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅 与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例 如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向 异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方 面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著 ,甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面, 两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上 加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体 的晶面方向、导电类型和电阻率等。
硅材料的分类
硅材料的分类
硅材料是一种常见且重要的材料,广泛应用于电子、光电、半导体等领域。
根据其性质和用途,可以将硅材料分为单晶硅、多晶硅和非晶硅三类。
第一类是单晶硅,它是由完整、有序排列的硅原子晶体组成的材料。
单晶硅具有优异的电子性能,因此被广泛应用于集成电路、太阳能电池等领域。
在集成电路中,单晶硅被用作半导体材料,可以实现微小器件的制造和电子元件的集成。
而在太阳能电池领域,单晶硅可以将太阳能转化为电能,具有高效率和稳定性的特点。
第二类是多晶硅,它由多个晶体颗粒组成,结构比单晶硅更加杂乱。
多晶硅的制备成本较低,具有良好的导电性和光电性能,被广泛应用于光伏发电、光电器件等领域。
在光伏发电中,多晶硅被用作太阳能电池的主要材料,可以将太阳能转化为电能。
在光电器件中,多晶硅可以用于制造光电二极管、光伏电池等器件,实现光电信号的转换和控制。
第三类是非晶硅,它的原子结构没有规则的周期性排列,呈现非晶态。
非晶硅具有较高的抗压性和耐腐蚀性,被广泛应用于光学涂层、薄膜太阳能电池等领域。
在光学涂层中,非晶硅可以用作抗反射涂层、光学滤波器等功能性涂层,提高光学器件的透光性和光学性能。
在薄膜太阳能电池中,非晶硅可以用于制备薄膜太阳能电池的薄膜层,实现太阳能的高效转换和利用。
硅材料按照其性质和用途可以分为单晶硅、多晶硅和非晶硅三类。
不同类型的硅材料具有各自独特的特点和应用领域,对于推动电子、光电、半导体等领域的发展起着重要作用。
随着科技的不断进步,硅材料在各个领域的应用将会更加广泛和深入,为人类社会的发展带来更多的便利和进步。
单晶硅、多晶硅、非晶硅三种太阳能电池根底常识
单晶硅、多晶硅、非晶硅三种太阳能电池根底常识单晶硅、多晶硅、非晶硅三种太阳能电池根底常识单晶硅太阳能电池硅系列太阳能电池中,单晶硅大阳能电池改换功率最高,技能也最为老到。
高功用单晶硅电池是树立在高质量单晶硅资料和有关的成热的加工处理技能根底上的。
如今单晶硅的电地技能己近老到,在电池制作中,通常都选用外表织构化、发射区钝化、分区掺杂等技能,开发的电池首要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。
跋涉转化功率首要是靠单晶硅外表微构造处理和分区掺杂技能。
在此方面,德国夫朗霍费费莱堡太阳能体系研讨所坚持着国际抢先水平。
该研讨所选用光刻照相技能将电池外表织构化,制成倒金字塔构造。
并在外表把一13nm。
厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相联络.通过改进了的电镀进程添加栅极的宽度和高度的比率:通过以上制得的电池转化功率跨过23%,是大值可达23.3%。
Kyocera公司制备的大面积(225cm2)单电晶太阳能电池改换功率为19.44%,国内北京太阳能研讨所也生动进行高效晶体硅太阳能电池的研讨和开发,研发的平面高效单晶硅电池(2cmX2cm)改换功率抵达19.79%,刻槽埋栅电极晶体硅电池(5cmX5cm)改换功率达8.6%。
单晶硅太阳能电池改换功率无疑是最高的,在大方案运用和工业出产中仍占有主导方位,但因为受单晶硅资料报价及相应的繁琐的电池技能影响,致使单晶硅本钱报价居高不下,要想大凹凸下降其本钱对错常艰难的。
为了节约高质量资料,寻觅单晶硅电池的代替商品,如今翻开了薄膜太阳能电池,其间多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池即是典型代表。
多晶硅薄膜太阳能电池通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350-450mu;m的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。
因而实习耗费的硅资料更多。
为了节约资料,咱们从70年代中期就开端在便宜衬底上堆积多晶硅薄膜,但因为成长的硅膜晶粒巨细,未能制成有价值的太阳能电池。
行业:单晶硅片与多晶硅片
⾏业:单晶硅⽚与多晶硅⽚⾏业:单晶硅⽚与多晶硅⽚⽬前光伏市场硅⽚分为单晶硅⽚和多晶硅⽚,当前中国市场以多晶硅⽚为主。
⼀、不同点在于“长晶”的过程1、单晶硅⽚与多晶硅⽚制造过程最根本的不同点在于“长晶”的过程,单晶为了保障内部晶格序列⼀致,往往是采⽤直拉单晶炉缓慢⽣长单晶硅棒的⽅式,最后再经过开⽅、截断等过程最终形成“准⽅锭”,由于过程复杂,成本相对较⾼,当前即便是成本领先⼚家,1kg准⽅锭的⽣产成本也50元;2、⽽多晶硅⽚则使⽤热熔铸锭的⽅式⽣产出⼩⽅锭,⼯艺相对简单,能耗也相对⼩许多,当前成本领先⼚家⼩⽅锭的⽣产成本可以控制在25元/kg的⽔准。
3、单晶长晶过程电耗⾼,布局低电价地区能带来更显著的成本下降。
在长晶环节,单晶硅⽚虽然还有⼀定劣势,但相⽐较于之前,成本差距已经⼤幅缩⼩。
这⼀变化其实很好理解,单晶长晶成本⾼,出⽚量提升能带来更多成本摊销。
⼆、切割过程技术的发展,⽐如⾦刚线切割技术让单晶硅⽚成本迅速降低。
1、⾦刚切多晶硅⽚还需额外叠加“⿊硅或添加剂”技术才能保障效率2、单晶硅棒由于内部晶格序列⼀致、切割过程不容易出现碎⽚或断线、单晶电池碱制绒环节⽆困扰等有利因素作⽤下率先实现了⾦刚线切割的⼤规模产业化应⽤,⾦刚切的规模应⽤有⼒的推动单晶硅⽚的市场占⽐持续提升,成为过去两年最为瞩⽬的产业变化,同时也造就了隆基股份这家估值上升⼗倍公司,⾦刚线也被成为单晶技术路线的杀⼿锏。
三、技术路线(⼀)成本控制单晶硅⽚成本⾼于多晶硅⽚。
1、当前单晶硅⽚领域成本控制最优秀的隆基股份单张硅⽚成本约为3.9元每张,2、多晶硅⽚第⼀⼤⼚保利协鑫假设其硅料外部采购的话,单张硅⽚成本为3.7元;单晶硅⽚成本只⽐多晶硅⽚⾼0.2元;考虑到单张硅⽚功率会更⾼,对应到1W上的成本,隆基股份的单晶硅⽚成本已经低于多晶硅⽚。
光伏⼀直以单晶技术路线为主,但是⾃从中国⽆锡尚德成为光伏产业成为出货量最⼤的公司以后,多晶硅⽚成为了主流,但我们要清楚:多晶打败单晶的不是因为技术先进,⽽是因为成本低廉,2、单晶硅⽚替代多晶硅⽚趋势明显。
单晶硅与多晶硅的应用和区别
1单晶硅与多晶硅的应用和区别多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。
被称为“微电子大厦的基石”。
在太阳能利用上,单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。
虽然从目前来讲,要使太阳能发电具有较大的市场,被广大的消费者接受,就必须提高太阳电池的光电转换效率,降低生产成本。
从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。
从工业化发展来看,重心已由单晶向多晶方向发展,主要原因为;[1]可供应太阳电池的头尾料愈来愈少;[2] 对太阳电池来讲,方形基片更合算,通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料;[3]多晶硅的生产工艺不断取得进展,全自动浇铸炉每生产周期(50小时)可生产200公斤以上的硅锭,晶粒的尺寸达到厘米级;[4]由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快,其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产,例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极,采用丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到50微米,高度达到15微米以上,快速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩短工艺时间,单片热工序时间可在一分钟之内完成,采用该工艺在100平方厘米的多晶硅片上作出的电池转换效率超过14%。
据报道,目前在50~60微米多晶硅衬底上制作的电池效率超过16%。
利用机械刻槽、丝网印刷技术在100平方厘米多晶上效率超过17%,无机械刻槽在同样面积上效率达到16%,采用埋栅结构,机械刻槽在130平方厘米的多晶上电池效率达到15.8%。
多晶硅与单晶硅的差别请问多晶硅与单晶硅的差别是什么?国内有那些厂家在生产这两种产品?多晶硅是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。
单晶硅、多晶硅、有机硅
硅硅guī(台湾、香港称矽xī)是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽。原子序数14,相对原子质量28.09,有无定形和晶体两种同素异形体,同素异形体有无定形硅和结晶硅。属于元素周期表上IVA族的类金属元素。
④性能优异的硅有机化合物。例如有机硅塑料是极好的防水涂布材料。在地下铁道四壁喷涂有机硅,可以一劳永逸地解决渗水问题。在古文物、雕塑的外表,涂一层薄薄的有机硅塑料,可以防止青苔滋生,抵挡风吹雨淋和风化。天安门广场上的人民英雄纪念碑,便是经过有机硅塑料处理表面的,因此永远洁白、清新。
有机硅化合物,是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中,以硅氧键(-Si-0-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多,研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。
最稳定的同位素
同位素丰度半衰期衰变模式衰变能量(MeV)衰变产物
28Si 92.23%稳定
29Si 4.67%稳定
30Si 3.10%稳定
32Si人造276年β衰变0.224 32P
29Si
核自旋1/2
元素名称:硅
元素原子量:28.09
元素类型:非金属
发现人:贝采利乌斯发现年代:1823年
发现过程:
有机硅材料具有独特的结构:
(1)Si原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来;
(2)C-H无极性,使分子间相互作用力十分微弱;
多晶硅单晶硅的知识
多晶硅是什么多硅晶的化学式是polycrystalline silicon,密度一般都在2.32到2.34.沸点2355C。
多晶硅,是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。
单晶硅是什么多晶硅和单晶硅的相关知识单晶硅的制法通常是先制得多晶硅回收或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。
熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。
单晶硅棒是生产单晶硅片的原材料,随着国内和国际市场对单晶硅片需求量的快速增加,单晶硅棒的市场需求也呈快速增长的趋势。
单晶硅圆片按其直径分为6英寸、8英寸、12英寸(300毫米)及18英寸(450毫米)等。
直径越大的圆片,芯片的成本也就越低。
但大尺寸晶片对材料和技术的要求也越高。
单晶硅按晶体生长方法的不同,分为直拉法(CZ)、区熔法(FZ)和外延法。
直拉法、区熔法生长单晶硅棒材,外延法生长单晶硅薄膜。
直拉法生长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池。
目前晶体直径可控制在Φ3~8英寸。
区熔法单晶主要用于高压大功率可控整流器件领域,广泛用于大功率输变电、电力机车、整流、变频、机电一体化、节能灯、电视机等系列产品。
目前晶体直径可控制在Φ3~6英寸。
外延片主要用于集成电路领域。
$r)单晶硅也称硅单晶,是电子信息材料和光伏行业中最基础性材料,属半导体材料类。
单晶硅已渗透到国民经济和国防科技中各个领域。
多晶硅回收单晶硅必要性今年,国家提高了对太阳能产业的扶持,指明了热利用向热能、热电利用、光利用在我国大力的发展,启动了绿色建筑应用市场,直到自给式太阳能高效节能产品惠民工程推广实施,随后的利好政策纷纷迎来,使得行业更健康的发展。
关键时期,商协会更有责任引导企业规范自律,扼制浮躁狂热,避免再次折腾,走有序健康发展之道。
单晶硅,多晶硅,非晶硅的区别和性能差异
单晶硅,多晶硅,非晶硅的区别和性能差异一、单晶硅太阳能电池名称:单晶硅英文名:Monocrystalline silicon单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分。
硅的单晶体,具有基本完整的点阵结构的晶体。
不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。
纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。
用于制造半导体器件、太阳能电池等。
用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。
熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。
单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。
超纯的单晶硅是本征半导体。
在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。
单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。
单晶硅主要用于制作半导体元件。
用途:是制造半导体硅器件的原料,用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。
二、多晶硅太阳能电池名称:多晶硅英文名:polycrystalline silicon性质:灰色金属光泽。
密度2.32~2.34。
熔点1410℃。
沸点2355℃。
溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。
硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。
加热至800℃以上即有延性,1300℃时显出明显变形。
常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。
高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用。
具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。
多晶硅是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。
三元材料_多晶和单晶_单晶硅_多晶硅_解释说明
三元材料多晶和单晶单晶硅多晶硅解释说明1. 引言1.1 概述在现代科技发展中,新能源、电子器件和光学设备等领域的需求不断增加,对高性能材料的需求也日益迫切。
三元材料作为一类具有特殊结构和优异性能的材料,在这些领域中扮演着重要角色。
本文将重点介绍三元材料中的两种主要类型——多晶和单晶,并分析其区别、物理性质比较以及应用方面的差异。
1.2 文章结构本文共分为六个部分,首先是引言,接下来概述三元材料的定义和特点,以及其应用领域和制备方法;然后详细介绍多晶和单晶这两种主要类型,包括它们的定义和区别,物理性质比较以及应用比较;随后分别深入探讨单晶硅和多晶硅这两种具体材料,在结构与性质特点、制备方法及应用场景方面进行详细说明;最后总结其中的优缺点对比,并勾勒出未来研究的前景。
1.3 目的本文旨在提供关于三元材料中多晶与单晶的比较和分析,并探讨单晶硅和多晶硅这两种主要材料的特性、制备方法及应用场景。
通过本文的阐述,读者可以更加全面地了解三元材料中多晶和单晶的差异以及各自的特点,从而对其在不同领域中的应用有更清晰的认识。
2. 三元材料3.1 定义和特点三元材料是指由三种不同元素组成的化合物或混合物。
这些元素可以是金属、非金属或半导体等。
三元材料具有多样性和复杂性,在材料科学和工程中具有重要的应用价值。
三元材料的特点之一是它们的组成可调性,即可以通过改变其中一个或多个元素的比例来调节其性质和特征。
这使得三元材料在不同领域中具有广泛的应用潜力,例如能源储存与转换、化学催化、光电子器件和生物医学等领域。
此外,由于存在不同元素之间的相互作用,三元材料通常展现出独特的结构和性质。
这些相互作用能够引导其在纳米尺度下形成复杂的晶体结构,并赋予其优异的机械、电子和光学性能。
3.2 应用领域三元材料在各个应用领域中都发挥着重要作用。
以下是一些主要应用领域的例子:- 能源储存与转换:三元催化剂在燃料电池和电解水产氢领域有广泛应用。
工业硅 多晶硅 产能对应关系
工业硅多晶硅产能对应关系工业硅与多晶硅的概念工业硅是指含硅量较高的非金属矿石,经过冶炼和精炼处理后,可以得到纯度较低的硅。
主要用于制造硅橡胶、硅树脂、硅酸盐水泥等材料,也是制造半导体材料的重要原料之一。
多晶硅是指经过二次冶炼和精炼处理后的工业硅,在特定条件下结晶并形成多晶结构的硅材料。
多晶硅净化度较高,是半导体材料的重要组成部分,广泛用于制造太阳能电池、集成电路等领域。
工业硅与多晶硅的产能关系1.工业硅产能与多晶硅产能呈正相关关系:工业硅的生产是多晶硅产能的基础,多晶硅的制备过程需要使用工业硅作为原料。
因此,多晶硅产能的扩大必然需要相应增加工业硅的供应。
2.多晶硅产能与工业硅供应链关系密切:多晶硅的生产需要对工业硅进行冶炼和精炼处理,并通过特定工艺获得多晶硅。
多晶硅的产能扩大需要保证工业硅的充足供应,并保持工业硅供应链的稳定。
3.工业硅与多晶硅的纯度要求不同:工业硅制备多晶硅的关键在于提高纯度,因此多晶硅的纯度要求较高。
工业硅的纯度越高,制备多晶硅的效率越高,产能也相应提升。
结论工业硅与多晶硅之间存在着密切的产能对应关系。
多晶硅的产能扩大需要充足供应的工业硅,而工业硅的纯度和供应链的稳定性也直接影响了多晶硅的生产效率和产能。
因此,在探讨和发展多晶硅产能时,需要综合考虑工业硅的供应和纯度要求,以确保产能能够满足需求,并保持供应链的稳定性。
工业硅与多晶硅产能对应关系的影响因素1.矿石资源和供应情况:工业硅的生产需要依赖于含硅矿石的开采和供应,因此矿石资源的充足性和供应的稳定性直接影响工业硅的产能。
同时,矿石的纯度也会直接影响工业硅的品质。
2.冶炼和精炼工艺技术:冶炼和精炼工艺技术的进步可以提高工业硅的纯度和产能。
随着科技的发展,新的技术和工艺会不断涌现,提高工业硅的生产效率和品质。
3.多晶硅制备工艺技术:多晶硅的制备工艺也会影响多晶硅的产能。
随着制备工艺的改进,可以提高多晶硅的纯度和晶体结构的均匀性,进而提高多晶硅的产能。
工业硅多晶硅单晶硅的区别与联系
工业硅多晶硅单晶硅的区别与联系工业硅、多晶硅和单晶硅,这三个名字听起来挺专业的,其实它们之间的关系就像三位好朋友,各有各的性格,各有各的用处,听起来简单,但一说起来可就有意思了。
先说说工业硅吧,工业硅就像是那个热爱生活、勤劳肯干的小伙伴,几乎无处不在。
你想啊,制造钢铁、铝合金,甚至一些化工产品,它都是跑前跑后,风风火火的角色。
工业硅是从石英矿里提炼出来的,这小家伙的纯度虽然不高,但特别能打,没事儿就往高温里一钻,结果就能变成各种各样的材料。
接下来是多晶硅,这家伙就像个追求梦想的青年,个性鲜明,层次丰富。
多晶硅是由很多小晶体组成的,外表上可能有点儿粗糙,但别看它这样,其实它在太阳能行业可是个大明星。
想想看,太阳能电池板离不开它,转换太阳能的能力真是让人佩服。
它的生产过程就像大厨做菜,得经过一系列的“切、洗、炖”,所以这家伙的成本相对高一些。
不过,虽然价格不便宜,它在可再生能源中的重要性可绝对不容小觑,真的是为环保事业贡献良多呢。
然后是单晶硅,这个角色就更牛了。
单晶硅就像个精英,表面光滑,结构单一,纯度极高,几乎没有杂质。
这家伙在半导体行业可是霸主,手机、电脑、甚至是各种电子设备里,都少不了它的身影。
想象一下,单晶硅的制作过程就像是雕刻家在创作艺术品,精益求精,追求完美。
它的效率也是一绝,能把能量转化得更高效,难怪大家都抢着要它。
不过,这三者之间的关系可不是简单的“你有你的,我有我的”,而是互相依赖、互相促进的。
就拿工业硅和多晶硅来说,工业硅是多晶硅的原材料,没有它,就没有多晶硅的诞生。
多晶硅又是单晶硅的前身,单晶硅的生产离不开多晶硅的提炼和加工。
这就像是一场华丽的舞蹈,三者在不同的节奏下,跳出了一曲曲美妙的旋律。
想想看,工业硅是基础,像是那块坚实的地基,让多晶硅和单晶硅这两位艺术家有了发挥的空间。
而多晶硅又为单晶硅提供了可能性,助力它们在科技领域的腾飞。
就像一个班级里,总有那些努力学习的学生,他们的存在不仅让自己变得优秀,还带动了整个班级的进步,大家一起向上走。
单晶硅和多晶硅的用途
单晶硅和多晶硅的用途单晶硅和多晶硅是目前应用最广泛的半导体材料之一,它们在电子、光电、太阳能等领域都有广泛的应用。
本文将介绍单晶硅和多晶硅的基本特性和主要用途。
一、单晶硅单晶硅是指晶体结构完整、无晶界、无杂质的硅晶体。
它具有优异的电学性能和稳定性,因此在半导体领域被广泛应用。
1.半导体器件单晶硅是制作半导体器件的主要材料之一。
半导体器件是电子工业中最重要的元件之一,包括晶体管、二极管、场效应管、光电器件等。
其中,晶体管是最基本的半导体器件,是各种电子电路的基础,而单晶硅是晶体管制造的主要材料。
2.光伏电池光伏电池是将太阳能转化为电能的一种设备。
单晶硅光伏电池的效率高,稳定性好,因此在光伏电池领域得到广泛应用。
目前,单晶硅是光伏电池中最常用的材料之一。
3.太阳能集热器太阳能集热器是利用太阳能进行热能转换的一种设备。
单晶硅太阳能集热器具有高效、稳定性好、寿命长等特点,因此被广泛应用于太阳能热水器、太阳能空调等领域。
二、多晶硅多晶硅是由多个晶粒组成的硅材料,晶粒之间存在晶界。
相比于单晶硅,多晶硅制造成本低,但电学性能略逊于单晶硅。
1.太阳能电池多晶硅太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池之一。
多晶硅太阳能电池的制造成本低,具有较高的转化效率,因此在太阳能电池领域得到广泛应用。
2.光学玻璃多晶硅可以用来制造光学玻璃,具有低色散、高透明度、高耐热性等特点,因此被广泛应用于光学领域。
3.太阳能集成电路太阳能集成电路是一种将太阳能电池和电子器件集成在一起的电路。
多晶硅是太阳能集成电路中常用的材料之一,具有制造成本低、转化效率高等特点。
综上所述,单晶硅和多晶硅在电子、光电、太阳能等领域都有广泛的应用。
单晶硅具有优异的电学性能和稳定性,适用于制造半导体器件、光伏电池、太阳能集热器等设备。
而多晶硅制造成本低,适用于制造太阳能电池、光学玻璃、太阳能集成电路等设备。
单晶硅和多晶硅
多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。
被称为“微电子大厦的基石”。
2005年全球太阳能级多晶硅产量8100吨,而全年总的太阳能级多晶硅材料需求量为16333吨,按照多晶硅65%的比例(其余为单晶),多晶需求量10616吨,缺口2516吨;2006年产量为10800吨,需求为13800吨,缺口3000吨;2007年需求16560吨,产量15100吨,缺口缩小为1461吨;到2008年基本平衡。
多晶硅材料作为制造集成电路硅衬底、太阳能电池等产品的主要原料,是发展信息产业和新能源产业的重要基石,我国多晶硅的自主供货存在着严重的缺口,95%以上依靠进口,近年多晶硅市场售价的暴涨,已经危及到我国多晶硅下游产业的正常运营,并成为制约我国信息产业和光伏产业发展的瓶颈。
#太阳能电池的类型及其应用前景评价作者imt于2006年05月23日09:26:10 (221 次阅读)制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应。
根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:1、硅太阳能电池;2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;3、功能高分子材料制备的大阳能电池;4、纳米晶太阳能电池等(见图1)。
不论以何种材料来制作电池,对太阳能电池材料一般的要求有:1、材料易于获得,且成本低;2、要有较高的光电转换效率:3、材料本身对环境不造成污染;4、材料便于工业化生产且材料性能稳定。
基于以上几个方面考虑,硅是最理想的太阳能电池材料,这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。
但随着新材料的不断开发和相关技术的发展,以其它村料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。
以下是对太阳能电池的种类及其应用前景的评价。
图1 太阳能电池类型(按材料类型分)资料来源:赛迪顾问2005,12资料来源:赛迪顾问2005,12表1 主要太阳能电池成本-性能评价表资料来源:赛迪顾问2005,12从上表1的评价结果,我们可以得出以下结论:单晶硅电池:未来3~5年内(2006~2010年),太阳能级单晶硅仍是太阳能电池最重要的来源,虽然单晶硅太阳能电池成本较高,但是由于具有较高转化率的优势,仍然占有一部分市场,并且在一段时间内还处于增长状态,需要技术水平也较低。
单晶硅和多晶硅的用途
单晶硅和多晶硅的用途单晶硅和多晶硅是现代电子工业中使用最广泛的材料之一。
它们不仅在计算机芯片制造中发挥着重要作用,还在太阳能电池、LED灯、半导体激光器、传感器等领域得到广泛应用。
一、单晶硅的用途单晶硅是指硅晶体中只有一个晶粒,它的结晶质量非常高,因此被广泛应用于制造半导体器件。
单晶硅在计算机芯片、集成电路等领域的应用尤为广泛。
1.计算机芯片计算机芯片是现代电子设备的核心组成部分,而单晶硅是计算机芯片的主要材料。
单晶硅在计算机芯片中的应用涉及到微电子学、半导体工艺学、量子力学等多个学科领域,其制造过程十分复杂。
2.集成电路集成电路是指将多个电子元器件集成在一个芯片上,单晶硅作为集成电路的主要材料,不仅可以实现小型化、高速化、高可靠性等优点,而且还可以大大降低电路的功耗。
3.半导体激光器半导体激光器是一种基于半导体材料的激光器,其主要材料就是单晶硅。
半导体激光器具有小体积、低功耗、高效率等优点,被广泛应用于通信、医疗、工业等领域。
二、多晶硅的用途多晶硅是指硅晶体中有多个晶粒,其结晶质量不如单晶硅,但是价格相对便宜,因此在一些领域得到广泛应用。
1.太阳能电池太阳能电池是一种能够将太阳能转化为电能的器件,多晶硅是太阳能电池的主要材料之一。
多晶硅太阳能电池具有成本低、稳定性好、使用寿命长等优点,被广泛应用于家庭、工业、交通等领域。
2.LED灯LED灯是一种基于半导体材料的发光器件,多晶硅是LED灯的主要材料之一。
多晶硅LED灯具有节能、环保、寿命长等优点,被广泛应用于室内、室外照明以及汽车照明等领域。
3.传感器传感器是一种能够将物理量转化为电信号的器件,多晶硅是传感器的主要材料之一。
多晶硅传感器具有灵敏度高、响应速度快、使用寿命长等优点,被广泛应用于气体、液体、温度等多个领域。
综上所述,单晶硅和多晶硅在现代电子工业中有着广泛的应用,它们的应用领域不断拓展和深化,为人们的生产和生活带来了巨大的便利和效益。
单晶硅与多晶硅的基础知识及生产工艺
单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。
如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。
多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。
例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅均不如单晶硅。
多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。
单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。
大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。
目前,人们已经能制造出纯度为十二个9 的单晶硅。
单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。
多晶硅的生产工艺主要由高纯石英(经高温焦碳还原)→工业硅(酸洗)→硅粉(加HCL)→SiHCL3(经过粗馏精馏)→高纯SiHCL3(和H2反应CVD工艺)→高纯多晶硅国内的多晶硅单价主要看纯度,纯度在9个9的很少,价格应该在2500以上了!详细价格不定,单晶硅生产工艺主要有两种,一种是直拉法,一种是区熔法。
工艺的介绍也可以在网上找得到。
单晶硅片的单价是论片算,不会按吨算的,这里还要区分是太阳能级还是IC级,这里我只知道关于6寸太阳能级硅片,每片价格在53元左右单晶硅的制造方法和设备1、一种单晶硅压力传感器制造方法及其结构2、单晶硅生产装置3、制造单晶硅的设备4、单晶硅直径测定法及其设备5、单晶硅直径控制法及其设备【单晶硅】英文名: Monocrystalline silicon分子式: Si硅的单晶体。
具有基本完整的点阵结构的晶体。
不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。
纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。
用于制造半导体器件、太阳能电池等。
用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。
熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。
单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。
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工业硅多晶硅单晶硅的关系
一、引言
硅是一种非金属元素,也是地球上最常见的元素之一。
它在自然界中
以二氧化硅的形式存在于石英、玻璃和许多矿物中。
硅具有良好的半
导体特性,因此被广泛应用于电子行业。
工业上常用的硅有多晶硅、
单晶硅等几种形式。
本文将从多晶硅、单晶硅和工业硅三个方面探讨
它们之间的关系。
二、多晶硅
1.定义
多晶硅是指由大量小晶体组成的一种非单晶体材料,其结构比较复杂。
2.制备方法
(1)气相法:通过化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)等方法制备。
(2)液相法:通过溶胶-凝胶法或电解还原法等方法制备。
3.特性
(1)导电性能较差。
(2)机械强度较高。
(3)透光性较好,适合用于太阳能电池板等领域。
4.应用领域
多晶硅主要应用于太阳能电池板、半导体器件等领域。
三、单晶硅
1.定义
单晶硅是指由一个完整的晶体组成的材料,其结构比较简单。
2.制备方法
(1)Czochralski法:通过在熔融硅中拉出单晶棒制备。
(2)分子束外延法:通过在真空环境下利用分子束沉积制备。
3.特性
(1)导电性能极好。
(2)机械强度较差,易碎。
(3)透光性较差,不适合用于太阳能电池板等领域。
4.应用领域
单晶硅主要应用于半导体器件、集成电路等领域。
四、工业硅
1.定义
工业硅是指经过提纯处理后的硅材料,其纯度高达99.9999%以上。
2.制备方法
(1)冶金法:通过还原二氧化硅制备。
(2)化学法:通过氢化或氯化还原法制备。
3.特性
(1)纯度高,无杂质,导电性能优异。
(2)机械强度较差,易碎。
4.应用领域
工业硅主要应用于半导体器件、集成电路等领域。
五、多晶硅、单晶硅和工业硅的关系
1.制备方法
多晶硅和单晶硅的制备方法有所不同,而工业硅则是由多种方法制备而来。
2.纯度
工业硅的纯度最高,达到99.9999%以上,而多晶硅和单晶硅的纯度
相对较低。
3.导电性能
单晶硅的导电性能最好,其次是工业硅,多晶硅则导电性能较差。
4.机械强度
多晶硅的机械强度最高,其次是工业硅,单晶硅则机械强度较差。
5.透光性
多晶硅透光性较好,适合用于太阳能电池板等领域;而单晶硅透光性较差,不适合用于这些领域。
工业硅并不具备透光性。
综上所述,多晶硅、单晶硅和工业硅虽然都是由纯净的原始材料——二氧化硅制备而来,但它们之间存在着一定的区别。
在实际应用中需要根据不同的需求选择合适的材料。