气液沉积法生产粒状太阳能级多晶硅.docx

气液沉积法生产粒状太阳能级多晶硅1，改良西门子法闭环式三氯氢硅氢还原法+ e- p# L1 q5 E) P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。* O1 j1 t( + - / A6 l+ 6 a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。) wQ y P8 W: j1 J: g2，硅烷法硅烷热分解法& K. g6 ! 0 T1 A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。$ j3 G) X7 F: |t3，流化床法 l- c1 c7 _9 Y: J, H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。 x% y S* g p7 A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，生产效率高，电耗低与成本低，适用于大规模生产太阳能级多晶硅。唯一的缺点是安全性差，危险性大。其次是产品纯度不高，但基本能满足太阳能电池生产的使用。4 Q p( j& m8 E, a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。7 |7 L+ n* _; N4，太阳能级多晶硅新工艺技术S8 b K0 G& D$ Q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 R8 L0 & - e0 ) E1）冶金法生产太阳能级多晶硅! p- B; 4 L8 n/ B+ z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。( P i7 b3 V5 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，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。: c# - J) A- A6 r2）气液沉积法生产粒状太阳能级多晶硅& & 4 k0 M8 t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。4 E% p5 2 L9 T% q: n8 Q) Z& r9 I f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。4 T: b H6 e Z$ i3）重掺硅废料提纯法生产太阳能级多晶硅8 m& EG4 t) N* R4 x T2 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。5 H1 1 k! z. D5 _+ xC8 UX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.! U, w! h; G. j* d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- s! a4 P5 Y x- B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.7 ZO4 & / Ag3 u2 N峨眉半导体核心技术也是俄罗斯技术今年200吨. P* A0 |; W8 R8 3 ELDK 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.9 pf; ; K( 0 t2 L这是个很好的交易, 等于 sunways 帮LDK 培育生产硅料的人才./ p- N, 6 q* kT: 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.- h# i( X8 Rq) # G& 扬州顺大引进国外技术,计划明年量产6000吨+ G4 L, e, G2 ?% _# 8 1 b( D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% x4 5 J* n |其他的就不说了都没什么可能性.现在说国外的: w7 B& v; Y. x3 nHEMLOCK.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吨产能达到12000吨.: R w: H7 J6 E! d+ p x) T8 aTOKUYAMA二氯二氢硅+工业硅西门子工艺明年产能6000吨.- T; h; 8 V/ y- |7 W$ T9 qWACKER二氯二氢硅+工业硅西门子工艺明年产能9000吨.* R% i& C0 ?8 M2 ? n& |MEMC流化床工艺明年产能8000吨2 O+ Q/ C. : k! B/ s z) o* AREC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：2 Z O m9 y8 Q6 n$ j1）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。, |; T& t; v& * Xk6 M9 h4 M2）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 ! , U l5 K6 B3）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（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，提高生产效率，降低生产成本的新工艺技术。& DE/ W0 J& Q* Z4）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。0 i( u7 e5 |; _8 E4 v0 Z5）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& # c* % rX+ c7 I: 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