多晶硅生产工艺现状与未来趋势

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CrystalSystems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本钱，从而降低太阳能电池制造本钱，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。

国内多晶硅技术发趋势

近年来，多晶硅行业最大的变化是认识的变化。关于多晶硅的“污染”问题，国际上传统7大多晶硅巨头均在美、日、德等发达国家，这充分说明能耗和污染不是问题。

从技术上来看，多晶硅的环保和污染问题并不存在技术瓶颈，相对于其他化工企业，多晶硅的“污染源”单纯、易处理、易防控；多晶硅的环保污染问题更多的是管理和意识问题。国家38号文对环保问题做了严格规定，工业和信息化部出台的《多晶硅准入条件》也进一步明确，通过氢化、综合利用等技术措施回收副产物，形成闭路循环工艺，回收副产物转化成多晶硅原料，对降低多晶硅成本也是极为有利的，所以企业也有积极性解决环境问题。现在所有千吨以上级别的多晶硅企业环境优美，环保达标。

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。

《多晶硅行业准入条件》的出台，提高了准入门槛，提出了安全、能耗、环保要求，对多晶硅行业具备指导意义，有力于规范行业发展，有利于国家资源向低能耗、无污染的企业倾斜。多晶硅行业准入条件也是针对主流工艺的，对国内产业，鼓励技术改造，降低能耗，实现清洁生产，目标明确。

此外，多晶硅新工艺的研发方兴未艾，国内外正在研究的“冶金法、物理法、化学法、化学物理法”等等，统称为“低能耗、低成本新技术”，这些方法可以参照准入条件，在产品质量、能耗、环保、安全、大规模生产等方面可以一一对照，只有在新技术的性价比有优势的条件下，才有可能得到市场认可，才有生存力，是否真是“低能耗、低成本新技术”。