电池资料常识：什么是多晶硅？
多晶硅是单质硅的一种形状。熔融的单质硅在过冷条件下凝结时，硅原子以金刚石晶格形状排列成许多晶核，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质料，多晶硅与单晶硅的差异首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，远不如单晶硅显着；在电学性质方面，多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅明显，乃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差异，但真实的辨别须经过剖析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。
一、世界多晶硅工业概略
当时，晶体硅资料（包含多晶硅和单晶硅）是最首要的光伏资料，其商场占有率在90％以上,并且在往后适当长的一段时期也依然是太阳能电池的干流资料。多晶硅资料的出产技能长期以来把握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中，构成技能封闭、商场独占的情况。
多晶硅的需求首要来自于半导体和太阳能电池。按纯度要求不同，分为电子级和太阳能级。其间，用于电子级多晶硅占55％左右，太阳能级多晶硅占45％，跟着光伏工业的迅猛开展，太阳能电池对多晶硅需求量的添加速度高于半导体多晶硅的开展，估量到2008年太阳能多晶硅的需求量将超越电子级多晶硅。
1994年全世界太阳能电池的总产值只要69MW，而2004年就挨近1200MW，在短短的10年里就添加了17倍。专家猜测太阳能光伏工业在二十一世纪前半期将超越核电成为最重要的根底动力之一，世界各国太阳能电池产值和构成份额见表1。
据悉，美国动力部方案到2010年累计装置容量4600MW，日本方案2010年到达5000MW，欧盟方案到达6900MW，估量2010年世界累计装置量至少18000MW。
从上述的估测剖析，至2010年太阳能电池用多晶硅至少在30000吨以上，表2给出了世界太阳能多晶硅工序的猜测。据国外资料剖析报导，世界多晶硅的产值2005年为28750吨，其间半导体级为20250吨，太阳能级为8500吨，半导体级需求量约为19000吨，略有过剩；太阳能级的需求量为15000吨，求过于供，从2006年开端太阳能级和半导体级多晶硅需求的均有缺口，其间太阳能级产能缺口更大。
据日本稀有金属杂质2005年11月24日报导，世界半导体与太阳能多晶硅需求严峻，首要是因为以欧洲为中心的太阳能商场敏捷扩展，估量2006年，2007年多晶硅供应不平衡的局势将为愈演愈烈，多晶硅价格方面半导体级与太阳能级原有的差别将逐渐减小乃至消除，2005年世界太阳能电池产值约1GW，假如以1MW用多晶硅12吨核算，共需多晶硅是1.2万吨，2005－2010年世界太阳能电池平均年添加率在25％，到2010年全世界半导体用于太阳能电池用多晶硅的年总的需求量将超越6.3万吨。
世界多晶硅首要出产企业有日本的Tokuyama、三菱、住友公司、美国的Hemlock、Asimi、SGS、MEMC公司，德国的Wacker公司等，其年产能绝大部分在1000吨以上，其间Tokuyama、Hemlock、Wacker三个公司出产规划最大，年出产才能均在3000－5000吨。
世界多晶硅首要技能特征有以下两点：
（1）多种出产工艺道路并存，工业化技能封闭、独占局势不会改动。因为各多晶硅出产工厂所用主辅质料不尽相同，因而出产工艺技能不同；从而对应的多晶硅产品技能经济目标、产品质量目标、用处、产品检测办法、进程安全等方面也存在差异，各有技能特色和技能秘密，总的来说，现在世界上多晶硅出产首要的传统工艺有：改善西门子法、硅烷法和流化床法。其间改善西门子工艺出产的多晶硅的产能约占世界总产能的80％，短期内工业化技能独占封闭的局势不会改动。
（2）新一代低本钱多晶硅工艺技能研讨空前活泼。除了传统工艺（电子级和太阳能级兼容）及技能晋级外，还出现出了几种专门出产太阳能级多晶硅的新工艺技能，首要有：改善西门子法的低价格工艺；冶金法从金属硅中提取高纯度硅；高纯度SiO2直接制取；熔融分出法（VLD：VapertoliquiddeposiTIon）；复原或热分化工艺；无氯工艺技能，Al－Si溶体低温制备太阳能级硅；熔盐电解法等。
二、国内多晶硅工业概略
我国集成电路的添加，硅片出产和太阳能电池工业的开展，大大带动多晶硅资料的添加。
太阳能电池用多晶硅按每出产1MW多晶硅太阳能电池需求11－12吨多晶硅核算，我国2004年多晶、单晶太阳能电池产值为48.45MW，多晶硅用量为678吨左右，而实践产能已达70MW左右，多晶硅缺口达250吨以上。
到2005年末国内太阳能电池产能到达300MW，实践能构成的产值约为110MW，需求多晶硅1400吨左右，猜测到2010年太阳能电池产值达300MW，需求多晶硅保存估量约4200吨，因而太阳能电池的出产将大大带动多晶硅需求的添加，见表3。
2005年我国太阳能电池用单晶硅企业开工率在20％－30％，半导体用单晶硅企业开工率在80％－90％，都不能满负荷出产，首要原因是多晶硅供应量缺少所构成的。估量多晶硅出产企业扩产后的产值，依然满意不了快速添加的需求。
2005年全球太阳能电池用多晶硅供应量约为10448吨，而2005年太阳能用硅资料需求量约为22881吨，假如太阳能电池用多晶硅需求量按占总需求量的65%计，则太阳能电池用多晶硅需求量约为14873吨，这样全球太阳能电池用多晶硅的商场缺口达4424吨。2005年半导体用多晶硅缺少6000吨，加上太阳能用多晶硅缺口4424吨，算计10424吨，供应严峻缺少，导致全球多晶硅价格上涨。现在多晶硅商场的继续升温，导致各出产厂商纷繁列出了扩产方案，依据来自世界光伏安排的计算，至2008年全球多晶硅的产能将达49550吨，至2010年将达58800吨。估量到2010年全球多晶硅需求量将达85000吨，缺口26200吨。从长远来看，考虑到未来石化动力的缺少和各国对太阳能工业的大力支撑，需求将继续添加。依据欧洲光伏工业联合会的2010年各国光伏工业开展方案估量，到时全球光伏产值将到达15GW（1GW=1000MW），想象其间60%运用多晶硅为原资料，假如技能进步每MW耗费10吨多晶硅，保存估量全球至少需求太阳能多晶硅5万吨以上。
我国多晶硅工业起步于五、六十年代中期，出产厂多达20余家，生因为出产技能难度大，出产规划小，工艺技能落后，环境污染严峻，耗能大，本钱高，绝大部分企业亏损而相继停产和转产，到1996年仅剩余四家，即峨眉半导体资料厂（所），洛阳单晶硅厂、天原化工厂和棱光实业公司，算计当年产值为102.2吨，产能与出产技能都与国外有较大的间隔。
1995年后，棱光实业公司和重庆天原化工厂相继停产。现在国内首要多晶硅出产厂商有洛阳中硅高科技公司、四川峨眉半导体厂和四川新光硅业公司、到2005年末，洛阳中硅高科技公司300吨出产线已正式投产，二期扩建1000吨多晶硅出产线也一起破土动工，河南省方案将其扩建到3000吨规划，建成国内最大的硅工业基地。四川峨眉半导体资料厂（所）是国内最早具有多晶硅出产技能的企业，2005年太阳能电池用户出资，扩产的220吨多晶硅出产线将于2006年上半年投产，四川新光硅业公司施行的1000吨多晶硅出产线正在加速建造，方案在2006年末投产，此外，云南、扬州、上海、黑河、锦州、青海、内蒙、宜昌、广西、重庆、辽宁、邯郸、保定、浙江等地也有建出产线想象。
三、职业开展的首要问题
同世界先进水平比较，国内多晶硅出产企业在工业化方面的间隔首要表现在以下几个方面：
1、产能低，供需矛盾杰出。2005年我国太阳能用单晶硅企业开工率在20％－30％，半导体用单
晶硅企业开工率在80％－90％，无法完成满负荷出产，多晶硅技能和商场仍牢牢把握在美、日、德国的少量几个出产厂商中，严峻限制我国工业开展。
2、出产规划小、现在公认的最小经济规划为1000吨/年，最佳经济规划在2500吨/年，而我国现阶段多晶硅出产企业离此规划仍有较大的间隔。
3、工艺设备落后，同类产品物料和电力耗费过大，三废问题多，与世界水平比较，国内多晶硅出产物耗能耗高出1倍以上，产品本钱缺少竞争力。
4、千吨级工艺和设备技能的可靠性、先进性、老练性以及各子系统的彼此匹配性都有待出产运转验证，并需求进一步完善和改善。
5、国内多晶硅出产企业技能立异才能不强，根底研讨资金投入太少，尤其是非标设备的研制制作才能差。
6、地方政府和企业项目出资多晶硅项目，存在低水平重复建造的隐忧。
四、职业开展的对策与主张
1、开展壮大我国多晶硅工业的商场条件现已根本具有、机遇现已老练，国家相关部分加大对多晶硅工业技能研制，科技立异、工艺完善、项目建造的支撑力度，捉住有利机遇开展壮大我国的多晶硅工业。
2、支撑最具条件的改善西门子法共性技能的施行，加速打破千吨级多晶硅工业化关键技能，构成从资料出产工艺、配备、自动控制、收回循环使用的多晶硅工业化出产线，资料功能挨近世界同类产品目标；建成节能、低耗、环保、循环、经济的多晶硅资料出产系统，进步咱们多晶硅在世界上的竞争力。
3、依托高校以及研讨院所，加强新一代低本钱工艺技能根底性及前瞻性研讨，树立低本钱太阳能及多晶硅研讨开发的常识及技能立异系统，取得具有自主常识产权的出产工艺和技能。
4、政府主管部分加强宏观调控与职业管理，防止低水平项目的重复出资建造，确保工业的有序、可继续开展
