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：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：选择纯度较好的产业硅（即冶金硅）进行水平区熔单向凝固成硅锭，
往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
中往除硼杂质，再进行第二次水平区熔单向凝固成硅锭，往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，在电子束融解炉中往除磷和碳杂质，直
接天生太阳能级多晶硅。

　　

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 吨半贸

易化规模生产线在

2005-2006 年间投进试运行。

　　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

石墨管的上部注进，在石墨管内壁

1500

℃高温处反应天生液体状硅，然后滴进底部，

温度回升变成固体粒状的太阳能级多晶硅。

　　

3）重掺硅废物提纯法生产太阳能级多晶硅

　　据美国

Crystal Systems 资料报导，美国通过对重掺单晶硅生产过程中产生的硅废物

提纯后，可以用作太阳能电池生产用的多晶硅，终极本钱价可看控制在

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。

　　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天生反应器装置上，多晶硅天生反应

器是复杂的多晶硅生产系统中的一个进步产能、降低能耗的关键装置。

　　

3）研发的流化床（FBR）反应器粒状多晶硅天生的工艺技术，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（

Tube-Recator）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，进步生产效率，降低生产本钱的新工艺技术。

　　

4）流化床（FBR）反应器和石墨管状炉（Tube-Recator）反应器，天生粒状多晶硅

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
上已经形成开发低本钱、低能耗的太阳能级多晶硅生产新工艺技术的高潮，并趋向于把