多晶硅常见的工艺

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。 2）气液沉积法生产粒状太阳能级多晶硅 据资料报导[1]以日本Tokuyama公司为代表，目前10吨试验线在运行， 200吨半商业化规模生产线在2005-2006年间投入试运行。 主要工艺是：将反应器中的石墨管的温度升高到1500℃，流体三氯氢硅 和氢气从石墨管的上部注入，在石墨管内壁1500℃高温处反应生成液体 状硅，然后滴入底部，温度回升变成固体粒状的太阳能级多晶硅。 3）重掺硅废料提纯法生产太阳能级多晶硅 据美国Crystal Systems资料报导[1]，美国通过对重掺单晶硅生产过程中 产生的硅废料提纯后，可以用作太阳能电池生产用的多晶硅，最终成本 价可望控制在20美元/Kg以下。 这里对几家国内多晶硅厂和国外多晶硅厂的设备技术做些比较. 新光核心技术是俄罗斯技术,也就是改良西门子技术同时还有德国设备 已经取得较大程度的磨合.今年估计产能300吨.估计实际产能会小于此 数.明年预估800-1000吨 洛阳中硅核心技术也是俄罗斯技术,今年也是300吨,明年预估1000吨. 峨眉半导体核心技术也是俄罗斯技术今年200吨. LDK 首先从德国sunways 买来了两套现成的 simens设备, 包括所有的附 件. sunways 帮助安装,和调试生产. 这两套设备年产量1000吨. 按照合同, 今年第四季度两套设备会送到江西. (我估计现在该到了, LDK 的人能证 实一下吗?). 明年6月份投产. 作为回报, LDK 在10 年内卖1GW 的wafer 给sunways. 这是个很好的交易, 等于 sunways 帮LDK 培育生产硅料的人才. 另外, LDK 还从 美国GT solar 买新的生产硅料的设备, 建成后, 2008 年 有6000吨的规模, 2009 年有15000吨的规模. 整个施工有美国Fluor 设计. Fluor的实力 强大无比, 只要它还在, 成功的可能性也很大.LDK了解的比 较深就多写些. 扬州顺大引进国外技术,计划明年量产6000吨 青海亚洲硅业(施正荣投资)引进国外技术,计划明年量产1000吨同时STP 和亚洲硅业签了长单协议明年下半年开始供货 其他的就不说了都没什么可能性. 现在说国外的 HEMLOCK.主要工艺是西门子法.2008年实现以三氯氢硅,二氯二氢硅.硅 烷为原料,流化床反应器的多晶硅生产新技术.明年增加3000吨MA二氯二氢硅+工业硅西门子工艺明年产能6000吨. WACKER二氯二氢硅+工业硅西门子工艺明年产能9000吨. MEMC流化床工艺明年产能8000吨 REC西门子工艺明年产能7000吨 国外多晶硅生产技术发展的特点： 1）研发的新工艺技术几乎全是以满足太阳能光伏硅电池行业所需要的 太阳能级多晶硅。 2）研发的新工艺技术主要集中体现在多晶硅生成反应器装置上，多晶 硅生成反应器是复杂的多晶硅生产系统中的一个提高产能、降低能耗的 关键装置。 3）研发的流化床（FBR）反应器粒状多晶硅生成的工艺技术，将是生 产太阳能级多晶硅首选的工艺技术。其次是研发的石墨管状炉（TubeRecator）反应器，也是降低多晶硅生产电耗，实现连续性大规模化生 产，提高生产效率，降低生产成本的新工艺技术。 4）流化床（FBR）反应器和石墨管状炉（Tube-Recator）反应器，生成 粒状多晶硅的硅原料可以用硅烷、二氯二氢硅或是三氯氢硅。 5）在2005年前多晶硅扩产中100%都采用改良西门子工艺。在2005年后 多晶硅扩产中除Elkem外，基本上仍采用改良西门子工艺。 通过以上分析可以看出，目前多晶硅主要的新增需求来自于太阳 能光伏产业，国际上已经形成开发低成本、低能耗的太阳能级多晶硅生 产新工艺技术的热潮，并趋向于把生产低纯度的太阳能级多晶硅工艺和 生产高纯度电子级多晶硅工艺区分开来，以降低太阳能级多晶硅生产成 本，从而降低太阳能电池制造成本，促进太阳能光伏产业的发展，普及 太阳能的利用，无疑是一个重要的技术决策方向。 2，国内多晶硅技术发趋势 目前国内的几家多晶硅生产单位的扩产，都是采用改良西门子工艺技 术。还没见到新的工艺技术有所突破的报导。
世界上主要的几种多晶硅生产工艺 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 矢撸绾牡陀氤杀镜停视糜诖蠊婺Ｉ 裟芗抖嗑Ч琛Ｎ ㄒ坏娜钡闶前踩圆睿Ｏ招源蟆Ｆ浯问遣 反慷炔桓撸 灸苈 闾裟艿绯厣 氖褂谩?br/>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MEMC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，