冶金法生产多晶硅
冶金三步生产太阳能多晶硅彭达课件
熔炼提纯是多晶硅生产中的重要环节，通过高温熔炼将原料中的硅元素提取出来。同时，在熔炼过程中进行精炼 处理，进一步去除杂质和提高硅元素的纯度。熔炼和精炼的温度和时间需精确控制，以保证产品质量。
铸锭和开坯技术
总结词
详细描述
轧制和退火技术
要点一
总结词
轧制可改变材料性能，退火可消除内应力，均需精确控制。
进行应急演练
定期进行应急演练，提高员工应对突发事件的能力和自救互救能 力。
及时报告和处理事故
一旦发生事故，应及时报告并启动应急预案，采取有效措施控制 事态发展，减少人员伤亡和财产损失。
06
冶金三步生产太阳能多晶硅的应用与发展 趋势
应用领域与实例
应用领域
实例
技术发展趋势
技术进步 新技术应用
市场发展趋势
冶金三步生产太阳能 多晶硅彭达课件
目 录
• 冶金三步生产太阳能多晶硅概述 • 冶金三步生产太阳能多晶硅的工艺流程 • 冶金三步生产太阳能多晶硅的技术要求 • 冶金三步生产太阳能多晶硅的设备与工具 • 冶金三步生产太阳能多晶硅的环保与安全要求 • 冶金三步生产太阳能多晶硅的应用与发展趋势
contents
铸锭
热处理
将提纯后的硅熔体倒入铸锭模具中， 冷却凝固后形成硅锭。
对硅块进行热处理，消除内应力，提 高机械性能。
开坯
将硅锭切割成一定大小的硅块，以便 后续加工。
轧制和退火
轧制
退火 清洗和分选
产品检测与包装
检测
包装
采用适当的包装材料和方法，对合格 品进行包装，便于运输和储存。
03
冶金三步生产太阳能多晶硅的技术要求
市场增长
竞争格局
工业硅生产和冶金法太阳能级多晶硅的制取
工业硅生产与冶金法太阳能级多晶硅的制取在今天的文章中，我们将深入探讨工业硅的生产过程以及如何通过冶金法来制取太阳能级多晶硅。
这两个主题在能源和材料科学领域中都占据着至关重要的地位。
让我们一起来了解这两个复杂而又引人入胜的领域。
一、工业硅的生产工业硅，也被称为金属硅，是一种在工业上广泛应用的非铁合金。
它的生产过程主要包括以下步骤：硅石熔炼：硅石，一种含硅量高达99%的矿石，是工业硅生产的主要原料。
在熔炼过程中，硅石与碳质还原剂混合并加热至高温，生成的碳化硅在炉内进行反应，产生工业硅和一氧化碳。
粗硅提纯：产生的工业硅中含有大量的杂质，如铁、铝、钙等。
通过与氯化物反应生成挥发性氯化物，再经过蒸馏和冷凝，可以去除大部分的杂质，得到纯度较高的粗硅。
精炼：最后一步是精炼过程，通过在真空中蒸馏粗硅，进一步去除剩余的杂质，得到高纯度的工业硅。
二、冶金法太阳能级多晶硅的制取冶金法是一种制取太阳能级多晶硅的重要方法。
其基本原理是利用物理分离方法，将工业硅中的杂质有效地去除，同时保留其良好的半导体特性。
以下是其主要步骤：定向凝固：首先将工业硅加热至熔融状态，然后缓慢冷却至凝固点，并控制凝固方向，以形成多晶硅锭。
杂质分离：通过特殊的热处理过程，使杂质与多晶硅分离，并聚集在锭的表面，形成一层杂质层。
晶粒定向生长：在特定的热处理条件下，多晶硅锭内部的晶粒会按照一定的方向生长，形成多晶硅锭的大晶粒结构。
切割和研磨：将多晶硅锭切割成小块，并进行研磨处理，以得到表面平整、晶粒分布均匀的太阳能级多晶硅。
质量检测：最后进行严格的质量检测，以确保产品的各项性能指标符合要求。
结论：工业硅的生产和冶金法制备太阳能级多晶硅是能源和材料科学的重要领域。
通过了解这两个过程，我们可以更好地理解这些关键材料的制取过程和背后的科学原理。
随着科技的不断发展，我们期待着这些技术在未来能够实现更高的效率和更低的成本。
宁夏冶金法多晶硅技术获国家2856万元经费支持
宁夏冶金法多晶硅技术获国家2856万元经
费支持
近日，科技部将“高效节能多晶硅大规模清洁生产关键技术研究”项目正式列入国家科技支撑计划组织实施，14个课题共获得专项经费1.5亿余元。
其中，宁夏发电集团承担的“冶金法制备太阳能级多晶硅关键技术研究及工业示范”获得2856万元，是支持经费额度最大的课题。
冶金法是宁夏发电集团研发的具有自主知识产权的太阳能级多晶硅生产技术，具有低成本、低能耗、低污染等优势。
推广应用冶金法多晶硅生产技术，对降低光伏发电成本、大规模发展太阳能光伏产业具有重要意义。
2009年，在宁夏科技厅积极协调组织下，宁夏发电集团、上海普罗新能源公司等国内主要冶金法多晶硅生产企业联合厦门大学、浙江大学、中国科学院等高校院所共16家单位组成“冶金法太阳能多晶硅产业技术创新战略联盟”，有效整合产业技术创新资源，强化产学研结合，极大地促进了冶金法多晶硅生产技术进步和太阳能光伏产业发展。
目前我区利用冶金法工艺生产的多晶硅产品品质达到6N，居全国领先水平，已建成全国首批最大规模10MWp太阳能光伏并网示范电站，太阳能电池组件具备每年6万千瓦的生产能力，光伏电站装机容量达到16万千瓦。
冶金法提纯太阳能级多晶硅的除P除B关键技术
国内外冶金法提纯太阳能级多晶硅的关键技术1、日本Kawasaki Steel 公司（日本新日铁）：以冶金级金属硅为原料，使用两段法进行提纯，第一阶段，在电磁炉中采用真空除P、定向凝固法初步除去金属杂质；第二阶段，在等离子体熔炼炉中，在氧化气氛下除B和C，熔化的硅再次定向凝固最后除去金属杂质。
在两步定向凝固过程中，金属杂质经过固/液分界面上直接偏析出来，材料纯度达到了太阳能级多晶硅的要求。
相关技术已经在国外公司使用。
2、德国Heliotronic/Wacker公司（德国瓦克）：首先采用酸浸，使得硅金属中的杂质进入溶液，随后对浸出后的渣滓进行熔化，最后进行定向凝固；3、德国Bayer AG 公司：采用酸浸，然后在反应性气体（氢气、水蒸气、四氯化硅）中熔化，以除去其中的部分杂质，最后采用真空和定向凝固的方法，以实现除杂效果。
4、挪威Elkem公司：主要是将金属硅破碎后酸浸，然后加入高纯金属，采用定向凝固等方法除去硅中的杂质。
提纯后的多晶硅中的主要杂质B、P均控制在1ppm以下，并实现工业化生产。
5、国内的冶金工艺技术该方法以冶金级硅为原料，结合湿法处理、等离子和电磁感应加热等手段，以真空氧化精炼、真空蒸馏精炼、真空脱气、真空凝固精炼等真空冶金过程为主，由冶金级硅直接制备太阳能级多晶硅。
所采用的技术路线如下：冶金级硅去除部分铁、铝、钙、钛等杂质太阳能级硅锭图1.真空综合法制备太阳能级硅工艺流程图与现有的多晶硅制备技术相比，该技术具有以下特点：（1）以真空冶金新技术为主体。
我国在有色金属真空冶金领域研究特色鲜明，研究水平达到国际先进水平，所开发的真空冶金新技术和配套设备都具有自主知识产权，为新工艺的研究已积累了较丰富的研究开发经验，具备了良好的研究条件；（2）投资少。
1000吨/年生产线预计需投资约1.5亿元；（3）设备简单、安全性好。
经预处理后的精炼过程都是在真空条件下完成，所需辅助系统少，安全性也较高；（4）电耗和生产成本低。
冶金提纯法制备太阳能级多晶硅研究
冶金提纯法制备太阳能级多晶硅研究一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和对可再生能源的迫切需求，太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式，正受到越来越多的关注。
太阳能级多晶硅作为太阳能电池的主要原料，其质量对太阳能电池的光电转换效率具有决定性影响。
研究和开发高效、环保的太阳能级多晶硅制备技术，对于推动太阳能产业的发展具有重要意义。
本文旨在探讨冶金提纯法制备太阳能级多晶硅的研究。
我们将简要介绍太阳能级多晶硅的制备原理及其在太阳能电池中的应用。
我们将重点阐述冶金提纯法的原理、工艺流程及其优点，同时分析该方法在制备太阳能级多晶硅中的适用性。
我们将通过实验数据，详细分析冶金提纯法制备太阳能级多晶硅的效果，包括纯度、晶体结构、光电性能等方面的评价。
我们将对冶金提纯法制备太阳能级多晶硅的前景进行展望，并提出可能的改进方向和建议。
通过本文的研究，我们期望能够为太阳能级多晶硅的制备提供一种新的、高效的方法，为推动太阳能产业的发展做出贡献。
二、太阳能级多晶硅的制备方法与比较冶金法提纯：冶金法提纯多晶硅主要包括硅矿的破碎、熔炼、精炼等步骤。
通过高温熔炼，硅矿石中的杂质如铁、铝、钙等被氧化去除，得到较为纯净的硅液。
随后，硅液经过进一步的精炼处理，如定向凝固、区域熔炼等，以去除残余杂质，最终得到太阳能级多晶硅。
冶金法提纯具有原料丰富、成本低廉的优点，但其提纯效率相对较低，且对环境污染较大。
化学气相沉积法（CVD）：CVD法是通过在反应器中使含硅气体在高温下分解，生成硅沉积在基底材料上，再经过退火、切割等工艺得到多晶硅。
该方法提纯效率高，制备的多晶硅纯度高，适用于大规模生产。
CVD法所需的设备投资大，运行成本高，且制备过程中产生的废气处理难度较大。
硅烷法：硅烷法是通过硅烷气体的热分解制备多晶硅。
硅烷气体可通过氢化硅烷化反应制备，其纯度较高。
硅烷法制备的多晶硅纯度高，且制备过程相对简单。
硅烷气体具有毒性，储存和运输过程中需采取严格的安全措施，限制了其在大规模生产中的应用。
冶金法多晶硅的困局
太阳能电池等级多晶硅项目已竣工。
公司与德国、日本、瑞士等国的公司签定了五年内销售４０００吨６Ｎ多晶硅的合同。
２００７年４月２４日公司获得三菱公
据闻立时介绍，由于技术不成熟，目前为止，全世界没有一个工厂实现了６Ｎ冶金法多晶硅的量产。
中国的民营小企业通过两三年的艰苦奋斗，已经能够生产出４～５Ｎ的多晶硅。
这种情况在２００６年就引起了美国公司的重视，他们专程到中国来进行了调查，而且提出来希望以后能在中国买４～５Ｎ的多晶硅，但是，在落实的过程中遇到了困难，因为这些小的厂家使用
也就是说适应不同的市场。
冶金法如果能稳定投产，那地坪灯都需要，没有必要非要跑到欧洲、美国与要求能并网发电的电池相比。
像薄膜太阳能电池一样，尽管一般商业化的效率才８％，但因为成本不高，在特定的市场了也有大量的应用，过去薄膜电池衰减也是很大，但经过一定的时间解决了这一问题。
如果用冶金法多晶硅能稳定地生产低效率电池，如３％～５％，用于小电流、小功率要求的产品领域，但成本只有现在的１／３，１／４，１／５乃至１／１０，或许就是冶金法硅材料做太阳能电池的一个出路。
”
大连理工大学太阳能研究中心主任潭毅也谈到“美国的路灯和草坪灯的用量是相当大的，从洛杉矶到拉斯维加斯的路上到处都是太阳能发电的紧急电话，无论是电话还是草坪灯，效率要求都并不是很高，而美国的草坪灯在超市１４美元可以买６只，都是ｍａｄｅ ｉｎｃｈｉｎａ，并不算贵，用起来很方便。
尽管我。
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冶金三步法产业化投资
冶金三步法多晶硅产品单位生产成本 序号 1 2 3 项目 金属硅 配料 电力 数量 2吨 0.5吨 102000度 单价 12000元/吨 1800元/吨 0.5元/度 合计(元/吨) 24000 900 51000
4
5 6 7
坩埚
工资 折旧 其他
2000元/个
10年提取
20个/吨
15.7967
15796.7
6494.56 31708.74 10463.88 24244.85 202% 0.495
合作邀请
我们现有3个大的项目需要合作，合作方式为：
技术转让 技术咨询 技术入股 联系：amzda
致谢
感谢中国产学研促进会、厦门科技局 组织这次会议，感谢各位专家、社会各界 朋友对上海广济硅材料大悟硅光电工业园 有限公司的多年关注和支持！ 我们将尽量继续保持国内冶金法领先 技术地位，积极推动冶金法生产太阳能多 晶硅工艺在国内的发展与深化！
电泳：经过前面二步的提纯，产品中还含有极其微少的金属杂质和极 性非金属杂质，要将这些极少量的杂质去掉，必须在保持原料为液态 情况下进行“电泳”提纯（这是我们的独创和经验，已经申请专利）， 电泳是一种能从原子级别进行物质分离的现代手段。
冶金三步法生产太阳能多晶硅的优势
质量过关： 冶金三步法目前取得的指标： SI>99.9999%,B<0.2ppm,P<0.1ppm,c<1×10(17),O<5×10(18) 电阻率>1.5Ω.cm 生产成本低 <200元/KG 投资少 年产1000吨的6N多晶硅生产线设备投资仅需要7000万人民币。 无污染 生产中无大量的废气、废渣、废液产生
冶金法多晶硅制备新工艺
冶金法多晶硅制备新工艺
随着科技不断发展，冶金法多晶硅制备技术也在不断革新。
下面，本文将就冶金法多晶硅制备新工艺作一简要介绍。
1. 背景
多晶硅在太阳能电池、集成电路、LCD显示器等领域有着广泛的应用。
而传统的多晶硅制备技术主要有气相沉积、湿化学法等，但存在信息不对称、炉具部件昂贵等问题，难以实现工业化大生产。
2. 分析
新的多晶硅制备工艺主要是利用熔融渣浸渍分解法来实现多晶硅的制备。
这种工艺具有如下优点：
（1）熔融渣浸渍分解法能够让硅化渣快速分解，并且在反应过程中温度比较稳定，不需要过多控制。
这有助于缩短制备时间，并且能保证制备出来的硅晶粒的尺寸和形状稳定。
（2）这种方法的硅源主要是硅化渣，这是冶炼、精炼等过程中的一个副产物。
因此，硅素资源可以得到有效利用，同时也能减少废渣对环境的污染，并且能够降低多晶硅的制备成本。
（3）熔融渣浸渍分解法的制备工艺简单，炉具成型简单，而且在制备过程中需要的化学试剂比较少。
这都能够帮助提高多晶硅的制备效率，降低制备成本。
3. 总结
因此，利用熔融渣浸渍分解法制备多晶硅是一种具有广泛应用前景的新型技术。
虽然这种技术在一些细节上还需要改善，但相信随着不断的研究，它一定会成为多晶硅制备的主要工艺之一。
物理冶金 多晶硅
物理冶金多晶硅物理冶金是一门研究金属材料的结构、性质和加工工艺的学科，是材料科学中的重要分支。
而多晶硅则是一种用于制作太阳能电池等半导体器件的材料，具有高效能、长寿命、环保等优点，因此备受瞩目。
本文将从多晶硅的制备、结构和性质等方面进行探讨。
一、多晶硅的制备多晶硅的制备主要有两种方法，一种是气相沉积法，另一种是电化学沉积法。
气相沉积法是将气态硅气体通过化学反应沉积在衬底上，经过多次循环反应，形成多晶硅。
这种方法具有制备速度快、成本低等优点，但是硅气体的纯度要求较高，同时在反应过程中还需要控制温度、压力、流量等因素，以保证反应的稳定性和可控性。
电化学沉积法是将硅盐溶液通过电化学反应在电极上沉积，形成多晶硅。
这种方法具有制备过程中无需高温高压、设备简单等优点，但是制备速度较慢、成本较高。
二、多晶硅的结构多晶硅的晶粒是由许多单晶粒子拼接而成的，因此具有多晶结构。
多晶硅的结构对其性质具有重要影响，一般来说，晶粒越小，多晶硅的电阻率越高，光电转换效率越低。
多晶硅的结构也会受到制备方法的影响。
气相沉积法制备的多晶硅晶粒相对较大，晶界较少，因此具有较高的电导率和较低的电阻率；而电化学沉积法制备的多晶硅晶粒相对较小，晶界较多，因此具有较高的电阻率和较低的电导率。
三、多晶硅的性质多晶硅的性质取决于其结构和制备方法。
一般来说，多晶硅具有以下性质：1. 电学性质：多晶硅具有半导体的电学性质，具有较高的电阻率和较低的电导率，因此适合用于制作太阳能电池等半导体器件。
2. 光学性质：多晶硅具有良好的光学性质，具有高的吸收率和低的反射率，因此适合用于制作太阳能电池等光电器件。
3. 机械性质：多晶硅具有较高的硬度和强度，因此适合用于制作微机电系统（MEMS）等微纳技术领域的器件。
4. 热学性质：多晶硅具有较低的热膨胀系数和较高的热导率，因此适合用于制作高温传感器等高温器件。
四、多晶硅的应用多晶硅具有许多优良的性质，因此在半导体器件、光电器件、微纳技术领域等方面得到了广泛应用。
冶金法生产多晶硅
冶金法多晶硅相关材料目录一、冶金法介绍 (1)二、项目投资成本 (2)三、技术路径 (3)四、主要企业 (5)一、冶金法介绍目前，国际多晶硅生产的主流工艺是改良西门子法，占总产能85%以上。
2010年用该技术生产的多晶硅占全球总产量的86.6%。
太阳能级多晶硅仅需要6个9的纯度即可，西门子法一般提纯后可达11个9以上。
为保证得到多晶硅电池最佳的电流传输率，西门子法还需要进行掺杂工序（掺硼掺磷），这无疑增加了光伏电池制造的成本。
另外，某些公司也采用其他方法来制作多晶硅，如硅烷法、流化床法。
此三种方法都属于多晶硅制作中的“化学法”。
物理法是采用对冶金级的硅进行造渣、精炼、酸洗（湿法冶金）、定向凝固等方式，将杂质去除。
由于硅是不参加化学反应的，所以俗称物理法。
但其实，无论是造渣、精炼还是酸洗，都不可避免地涉及到化学反应，因此，比较准确的叫方法应该是冶金法。
物理法主要有区域熔化法（FZ）、直拉单晶法（CZ）、定向凝固多晶硅锭法（铸造法）等等。
按照硅的纯度不同，硅料分为冶金级硅（MG-Si）、太阳能级硅(SG-Si)、电子级硅(EG-Si)，国际业界通常把物理法称为冶金法（Metallurgical Method），把物理法提纯的硅称为UMG-Si （Upgraded Metallurgical Grade Silicon）。
UMG-Si制备由于其工艺路径使其理论提纯水平仅能够达到7N 级，化学法可提纯至9N级以上用于半导体行业，而3N以下的冶金级硅料主要用于铝合金等领域。
因此，UMG-Si的目标市场即为太阳能光伏领域。
二、项目投资成本UMG-Si由于采用的是物理提纯方法，主要是通过物理变化而非复杂的系列化学反应来提取硅料，在设备投入、环保控制、能耗指标等均低于化学法制备，就SG-Si制备而言具备成本优势。
在2011年初，就项目总投资而言，化学法多晶硅制备如果从三氯氢硅开始直至多晶硅产出，年产量1000吨的工厂大约需要投资6亿到7亿元人民币，；而UMG-Si制备由于采取的工艺路径和原材料冶金硅品质的区别，其初始投资以年产1000吨计算，大约在2亿元左右。
冶炼法生产多晶硅简述
“冶炼法”生产多晶硅简述一、工艺原理与优势“冶炼法''生产多晶硅是利用不同杂质元素与硅的不同物理化学性质而分步进行分离提纯的方法，它由爆杂——精炼一一滤污三步组成，每步分别除去相应杂质。
其优势：1、产品质量（电阻率最低在2欧以上）能满足太阳能电池制造要求；2、生产成本低，17-20万元/吨的单位制造成本；3、投资小，单条生产线设备投资在180万左右，其产能却能达到600-900kg/ 月4、能耗低（吨硅耗电20万度以下）、无污染、安全性好、建设周期短。
二、设备组成与投资设备主要由熔炼炉——精炼炉——提纯炉组成，其他包括腐蚀操作台、测试仪、石英用具、红外干燥箱等小型设备。
单条生产线各项设备的投资预算为：为配套生产尚需建设一个5m X 7m X 2m的循环水池，一个2m X 2m X 1m 的污水处理池，上述设备占地面积为16 （爆杂车间）+16X5 （精炼车间）+16 （提纯车间）+16 （腐蚀与干燥间）+16 （测试与包装车间）=144平方米。
对于建设40条该生产线，固定资产投资预算为:固定资产投资预算表流动资金预算为：月流动资金预算表每月产出多晶硅：24-36吨（20-30个工作日计算），其产品单位成本表:产品单位成本表三、电力消耗电力实际消耗，40台熔炼炉与40台提纯炉，每台功率30kw，按照正常开机每天需要功率2400kw，另外加上200台精炼炉，每台功率30KW，则需要6000kw，总电力需要量为9000kw。
但是如果错开使用时间（每次使用启用20 台，6小时后启用另外20台，如此类推），实际功率需要量可减少为1200kw+ 6000kw+其他用电600kw = 7800kw。
四、人员需求腐蚀间8人+熔炼车间16人+精炼车间80人+提纯车间4人+测试2人+ 包装2人= 112人。
冶金法2
冶金法2随着光伏发电成本的降低，光伏电池的产量和应用量越来越大，对太阳能级多晶硅的需求也越来越大。
目前的太阳能多晶硅原料绝大多数差不多上采纳金属硅为原料，用盐酸反应成三氯氢硅后气化精馏提纯，得到纯三氯氢硅后，在用氢气还原得到纯硅。
这确实是西门子法，通常，其纯度能够达到9N以上。
西门子法多晶硅原先要紧用于制作半导体器件，光伏应用进展起来以后，也开始成为光伏电池所用的太阳能级多晶硅的要紧生产工艺。
但太阳能级多晶硅的最佳纯度应当是6N（99.9999%），因为纯度在7N以上的多晶硅电阻率过高，通常在100~1000欧姆厘米以上，而太阳能电池的最佳电阻率是0.5~3欧姆厘米，为了达到那个电阻率，必须在硅中添加杂质，通常添加硼或磷，添加的浓度大约在0.5~1ppma（百万分之一原子密度）。
令人惊奇的是，许多硅材料提纯的专家难道也不了解这一点，还以为太阳能级硅的纯度是越高越好。
将纯度为2N的金属硅提纯到9N，西门子法的能耗通常是200度/公斤，而将9N的硅掺杂，需要将硅重熔，然后加入硼硅合金或磷硅合金，之后再拉成单晶棒或者铸成多晶锭，这同样是一个能耗较大的过程。
因此，将硅提纯之后再掺杂，就等于能源的双重白费。
由于这一点，能直截了当生产出纯度在6N、能够满足太阳能应用需求的多晶硅的方法，就开始被人们所探究，这些方法包括冶金法（物理法）、锌还原法、钠还原法、高纯二氧化硅直截了当还原法，等等，而冶金法是这些方法中，被人探究最多，也是目前规模化生产前景最好的工艺。
一、2010冶金法太阳能级多晶硅的与产业进展冶金法多晶硅提纯工艺又叫物理法多晶硅提纯。
它之因此得名是因为硅在整个提纯过程中，不发生化学反应。
这种方法中所使用的工艺包括：湿法冶金法、粉末冶金法、真空熔炼法、能束(电子、离子）法、定向凝固等，也包括一些其它的冶金法，如低温熔体萃取、电解法，等等。
通常，某一家所形成的冶金法多晶硅工艺是采纳上述手段的组合来达到对硅提纯的目的。
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冶金法多晶硅相关材料
目录
一、冶金法介绍 (1)
二、项目投资成本 (2)
三、技术路径 (3)
四、主要企业 (5)
一、冶金法介绍
目前，国际多晶硅生产的主流工艺是改良西门子法，占总产能85%以上。
2010年用该技术生产的多晶硅占全球总产量的86.6%。
太阳能级多晶硅仅需要6个9的纯度即可，西门子法一般提纯后可达11个9以上。
为保证得到多晶硅电池最佳的电流传输率，西门子法还需要进行掺杂工序（掺硼掺磷），这无疑增加了光伏电池制造的成本。
另外，某些公司也采用其他方法来制作多晶硅，如硅烷法、流化床法。
此三种方法都属于多晶硅制作中的“化学法”。
物理法是采用对冶金级的硅进行造渣、精炼、酸洗（湿法冶金）、定向凝固等方式，将杂质去除。
由于硅是不参加化学反应的，所以俗称物理法。
但其实，无论是造渣、精炼还是酸洗，都不可避免地涉及到化学反应，因此，比较准确的叫方法应该是冶金法。
物理法主要有
区域熔化法（FZ）、直拉单晶法（CZ）、定向凝固多晶硅锭法（铸造法）等等。
按照硅的纯度不同，硅料分为冶金级硅（MG-Si）、太阳能级硅(SG-Si)、电子级硅(EG-Si)，国际业界通常把物理法称为冶金法（Metallurgical Method），把物理法提纯的硅称为UMG-Si （Upgraded Metallurgical Grade Silicon）。
UMG-Si制备由于其工艺路径使其理论提纯水平仅能够达到7N 级，化学法可提纯至9N级以上用于半导体行业，而3N以下的冶金级硅料主要用于铝合金等领域。
因此，UMG-Si的目标市场即为太阳能光伏领域。
二、项目投资成本
UMG-Si由于采用的是物理提纯方法，主要是通过物理变化而非复杂的系列化学反应来提取硅料，在设备投入、环保控制、能耗指标等均低于化学法制备，就SG-Si制备而言具备成本优势。
在2011年初，就项目总投资而言，化学法多晶硅制备如果从三氯氢硅开始直至多晶硅产出，年产量1000吨的工厂大约需要投资6亿到7亿元人民币，；而UMG-Si制备由于采取的工艺路径和原材料冶金硅品质的区别，其初始投资以年产1000吨计算，大约在2亿元左右。
在2012年的成都西博会上，阿坝州共有25个新项目签约，签约金额达107亿元。
其中包括：协鑫集团下属四川协鑫硅业科技有
限公司的年产2.4万吨冶金法高纯硅材料项目，总投资12.435亿元，首期投资10亿元。
2011年初，国外西门子法多晶硅单位成本在30美元/kg左右，国内投产的多晶硅项目由于技术尚不成熟，单位成本在60美元/kg 以上，化学法新工艺FBR流化床法成本比西门子法低约40%。
挪威Elkem、加拿大Tim（BSI）为国外UMG-Si制备的代表厂商，其预测单位成本在20美元/kg以下，UMG-Si具备单位生产成本优势。
随着冶金法技术的成熟和冶金法多晶硅生产的规模化、产业化，冶金法多晶硅的目标价格将降低到10美元/公斤之下，届时它也会成为最主要的光伏原料之一。
据2012年10月的新闻报导，厦门大学用本省企业提纯的5N 低成本多晶硅原料，采用物理冶炼法进一步提纯，研制光电转换率稳定并达到12%-14%的低成本多晶硅太阳能电池，寿命可达10年以上。
厦门佳科成为全国冶金法生产多晶硅产量最大的企业之一，其采用冶金物理法研发的二代新型环保太阳能级硅料的成本降至15美元/公斤，可缩短50%的能源回收期。
三、技术路径
UMG-Si的制备路线类似于冶金工业中金属提纯工艺，尽可能的采用物理方法去除杂质。
由于没有行业内通用的成熟技术可以借鉴，各公司均自主研发工艺路线，具体的工艺方法不径相同。
我们化繁为简，从工艺思路的角度看可以大致分为火法工艺和湿法工艺，主要区
别是在冶金硅提纯时采用手段不同。
火法工艺：冶金硅——炉外精炼（吹氧、造渣）—真空溶炼（真空造渣、真空吹气）——定向凝固
湿法工艺：冶金硅——湿法冶金（粉碎、酸浸、离子交换去渣）—真空溶炼（真空造渣、真空吹气）——定向凝固
采用达到或者接近3N级的MG-Si，通过炉外精炼或湿法冶金工序能将硅提纯至4N级，剩余杂质构成是：铁铝钙约80ppm、磷约5—0ppm、硼约1—2ppm，其余杂质10ppm左右；经过真空熔炼步骤后，通常硅纯度能达到5N级。
两种工艺路径在设备投入、能耗指标、环保处理方面各有特点。
再加上各公司在研发过程中，工艺各环节采用的具体路径、工艺参数、试剂选择，设备选择等方面存在差异，在两大基本工艺思路的基础上，各公司的具体工艺存在差异。
采用火法工艺的代表公司主要有加拿大Tim（已量产）、Solar Value、川崎制铁、新日铁等。
国内部分UMG-Si制备的技术源头来自于JFE日本川崎制铁，其工艺路线为：冶金硅在真空环境下加热熔化，用电子束轰击掉磷，在Ar(氩)气体中熔化后用等离子焊枪(Plasma Torch)喷吹去除B(硼)，最后通过定向凝固提纯。
但必须指出的是，等离子束去杂质成本较高。
JFE目前建有800吨/年的生产线。
采用湿法工艺的代表性公司主要有已经量产的挪威Elkem、美国道康宁旗下的HEMLOCK、Wacker试验线、Bayer AG等。
Elkem 的工艺流程：步骤一：将冶金级Si熔融，并通入气体，将磷与硼氧
化成气体排出。
例如通入氯气（Cl2）将P与B氧化成PCl3与BCl3气体，真空抽出。
步骤二：采用强酸（HCl、HF、HNO3等）将可溶性杂质溶解去除。
步骤三：以方向性固化方式，去除尚存之金属杂质。
四、主要企业
国内的物理法项目主要参与者有原来从事冶金硅生产的企业，如福源硅业、南安三晶；也有资本市场的投资人，如尚硅光伏、广济硅材料；当然最多的模式还是教授加投资人的“类尚德模式”，如绍兴碧晶、荆门珈伟、河南迅天宇等。