石墨熱場、單晶硅切片和單晶爐項目可行性研究報告

1、- - -xxxxxxxx 石墨熱場、單晶硅切片和單晶爐項目建議書項目簡介石墨熱場、單晶硅切片和單晶爐項目，項目總投資 25000 萬元，占地 100 畝， 建設(shè)石墨熱場標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)線 5 條，單晶硅切片生產(chǎn)線 6 條，單晶爐生產(chǎn)線 5 條，年產(chǎn)石 墨熱場 1000 套，單晶硅片 2000 萬片，年產(chǎn)單晶爐 200 臺，年銷售額 50000 萬，利 稅 3000 萬。 xxxxxx 科技有限公司 500 臺單晶爐正常生產(chǎn)需要大量石墨熱場，同時生 產(chǎn)的單晶硅也需要切片再銷往沿海省市。我縣是全國特色的石墨熱場加工基地，同時 也可以成為 xxxxxx 的單晶硅走向沿海的橋頭堡， 該項目結(jié)合兩地優(yōu)勢， 實(shí)

2、現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)。 該項目建成后將首先保證 xx 公司熱場供應(yīng)，保證企業(yè)原料供應(yīng)問題，進(jìn)一步降低企業(yè) 成本，同時也擴(kuò)大了我縣單晶硅棒銷路。穩(wěn)定的市場訂單也為項目建設(shè)提供了盈利的 保障，雙方對項目建設(shè)非常積極。 該項目建成后將進(jìn)一步拉長 xx 縣光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條， 進(jìn)一步做大做強(qiáng) xx 縣光伏產(chǎn)業(yè)，進(jìn)一步提升 xx 縣光伏科技含量，對光伏設(shè)備本地化 生產(chǎn)有重要意義。綜合說明石墨熱場和單晶硅切片項目， 一期總投資 1 億元，占地 60 畝，建設(shè)石墨熱場標(biāo)準(zhǔn) 生產(chǎn)線 5 條，單晶硅切片生產(chǎn)線 6 條。二期投資 15000 萬元，占地 40 畝，建設(shè)單晶 爐生產(chǎn)線 5 條。本項目總投資概算 25000 萬元

3、；動態(tài)總投資 24000 萬元，年產(chǎn)石墨熱場 1000 套，單 晶硅片 2000 萬片，單晶爐 200 臺，年銷售額 50000 萬，利稅 3000 萬元。目錄項目背景和必要性1、項目背景2、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景和現(xiàn)狀3、項目必要性和意義4、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈介紹二、項目編制依據(jù)1、編制依據(jù)2、編制范圍三、項目承建單位的基本狀況和財務(wù)狀況1、基本狀況2、股東介紹四、項目技術(shù)基礎(chǔ)1、技術(shù)基礎(chǔ)2、工藝特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)3、主要技術(shù)指標(biāo)五、 項目建設(shè)方案1、項目建設(shè)內(nèi)容和建設(shè)規(guī)模2、注冊地址3、政策背景4、主要技術(shù)及工藝路線5、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)六、 項目建設(shè)條件落實(shí)情況七、 投資估算及資金籌措1、總投資

4、規(guī)模2、資金籌措方案八、財務(wù)經(jīng)濟(jì)效益分析及社會效益分析1、產(chǎn)品成本分析2、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的說明3、財務(wù)經(jīng)濟(jì)分析及主要指標(biāo)4、盈利預(yù)測5、社會效益分析九、項目風(fēng)險分析1、市場風(fēng)險2、財務(wù)風(fēng)險3、技術(shù)風(fēng)險4、關(guān)鍵技術(shù)人員流失風(fēng)險5、管理風(fēng)險十、結(jié)論、項目的背景和必要性1、項目背景目前人類的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，石油、煤炭、天然氣、鈾等礦物資源，占到了能源供給 量的 80% 以上。到 2010 年，全球?qū)⑾牡魪慕?jīng)濟(jì)成本和技術(shù)角度考慮較容易開發(fā)的 石油儲量的一半。據(jù)統(tǒng)計，地球上尚未開采的原油儲藏量不足兩萬億桶，可供人類開 采時間不超過 60 年，而且隨著易開采部分的開采殆盡，原油開采的成本將越來越高； 天然氣儲

5、備估計在 131800-152900 兆立方米，將在 57-65 年內(nèi)枯竭；煤的儲量約為5600 億噸，可以供應(yīng)約 160 年；鈾的年開采量目前為每年 6 萬噸，可維持 70 年左右。如果礦石資源一旦短缺，而新的能源體系又沒有完全建立，將有可能造成全球性的能源危機(jī)，從而導(dǎo)致全球性的經(jīng)濟(jì)危機(jī)。圖 1 。世界和中國主要常規(guī)能源儲量預(yù)測（趙玉文）此外，傳統(tǒng)的化石初級能源除了不可再生所造成的有限性外，另一個弊端就是使 用后對環(huán)境的污染性。石油和煤燃燒后所產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化硫等氣體的大量直 接排放所造成的溫室效應(yīng)、臭氧層空洞、酸雨等問題，如果再不加以控制就會對人類 的生存環(huán)境造成災(zāi)難性的后果。面對資

6、源枯竭、環(huán)境惡化所造成的能源危機(jī)，人類已經(jīng)意識到它的嚴(yán)重性，許多 國家開始從節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境入手試圖解決能源危機(jī)，但卻無法改變現(xiàn)有礦物資源 的儲量有限性以及使用后對環(huán)境的污染性這兩個不爭的事實(shí)，而只能在一定程度上對 危機(jī)進(jìn)行緩解。解決能源危機(jī)的根本途徑就是尋找一種可再生的清潔型新能源。太陽 能作為取之不盡的清潔能源將是解決能源危機(jī)的首選。由于太陽能以其取之不盡、用之不竭、無污染、廉價、人類能夠自由利用等特點(diǎn) 日益受到世界各國的重視，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展得到了國家的大力鼓勵與支持。 中 華人民共和國可再生能源法的頒布實(shí)施，為太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了政策保障； 我國在京都議定書上的簽字，以及環(huán)

7、保政策的出臺和對國際社會的承諾，給太陽 能光伏產(chǎn)業(yè)帶來機(jī)遇；西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，為太陽能光伏產(chǎn)業(yè)提供了巨大的國內(nèi) 市場；中國能源戰(zhàn)略的調(diào)整，使政府加大了對可再生能源發(fā)展的支持力度，所有這些都為中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來極大的機(jī)會。在全球性金融危機(jī)的影響下，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度有所減緩，但同時也促使 太陽能光伏產(chǎn)品價格提前回歸理性， 并加快了太陽能光伏技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級步伐。- - - -目前，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)正處于大調(diào)整期，而國際、國內(nèi)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的政策扶持和 太陽能光伏發(fā)電成本的下降，將使太陽能光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新一輪的爆發(fā)性增長階段，這 對于太陽能光伏產(chǎn)業(yè)是重大的戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇。中國政府曾

8、多次召開專題會議，要求加快太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，做大規(guī)模，迅速占領(lǐng)行業(yè)制高點(diǎn)。根據(jù)市場情況和以上兩項規(guī)劃，公司也制訂了光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃， 實(shí)施XX石墨熱場、單晶硅切片和單晶爐項目。該項目符合當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、 產(chǎn)品和技術(shù)目錄的要求，符合國家“十 二五”發(fā)展規(guī)劃，未來十年內(nèi)國際國內(nèi)市場需求巨大，前景十分廣闊。2、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景和現(xiàn)狀（1 ）、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景國內(nèi)外專家呼吁世界各國大力發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)，并對未來100年世界能源結(jié)構(gòu)發(fā)展預(yù)測如下:太陽能發(fā)展100年預(yù)測 Gas- Nudear IIHydro HBido o D D20M8CI閒山寧40020203D20402

9、050Wind PV Solar - other OlhEr206020703080 2DS0 21002000 2O1D 2020Sojrce: solawnsthaflde圖2.世界100年能源發(fā)展預(yù)測進(jìn)入21世紀(jì)，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)不斷進(jìn)步，世界光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展時期。1995-2005年間，全球太陽能電池產(chǎn)量增長了 17倍。2005年，全球太陽能電池年產(chǎn) 量達(dá)到了 1654MW ，累計裝機(jī)發(fā)電容量超過 5GW ，2008 年全球太陽能電池產(chǎn)量達(dá)到 7.9GW ，增幅 85% ，全球累計裝機(jī)容量達(dá)到 14721MW ，2009 年達(dá) 23GW ，2010 年全球太陽能光伏累計裝機(jī)容量

10、接近 40GW,比2009年增加70%。整個行業(yè)的銷售收 入在 2005-2010 年間，從 130 億美元提高至 450 億美元，預(yù)計未來 5 年內(nèi)增長 3-5 倍。（2）、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀2010 年，全球多晶硅產(chǎn)量高達(dá) 16萬噸，同比增長 52% 。全球十大多晶硅企業(yè)產(chǎn)量 占據(jù)了全球總產(chǎn)量的80%，（其中德國Wacker公司3.05萬噸，美國Hemlock公司2.7 萬噸，中國保利協(xié)鑫1.75萬噸，韓國OCI公司1.6萬噸，挪威REC公司1.3萬噸）。我國 保利協(xié)鑫、賽維LDK、洛陽中硅和重慶大全位列全球十大多晶硅生產(chǎn)企業(yè)之中。太陽 能電池方面,2009年，全球太陽電池產(chǎn)量達(dá)到 10.

11、5GWp ，比上年增長 33%。 2010年全 球太陽能電池產(chǎn)量達(dá)到 15.2GWp,2011 年預(yù)計達(dá)1 9GWp 以上。在全球前10名的企業(yè)中 有4家來自中國，分別是尚德、英利、晶澳和天合，這 4家企業(yè)2009年產(chǎn)量合計為 2088.3MWp 。2009年中國太陽能電池產(chǎn)量達(dá)到4GW,占全球的40%，2010年中國太 陽能電池產(chǎn)量達(dá) 8.5GW, 占全球的 50 ，均居世界首位。歐盟執(zhí)委會聯(lián)合研究中心近日 公布的 20 1 0年太陽能電池現(xiàn)況報告稱，太陽能電池的產(chǎn)地集中在亞洲，其中中國 內(nèi)地、中國臺灣、德國和日本是排名前四的太陽能電池制造產(chǎn)地。由于美國近年來政府對光伏產(chǎn)業(yè)的大力扶持，再加上

12、其先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和發(fā)達(dá)的 市場競爭機(jī)制等優(yōu)勢，美國很有可能成為第二個“德國市場” 。隨著各國裝機(jī)規(guī)劃的完 成、傳統(tǒng)能源的價格下調(diào)以及風(fēng)能的裝機(jī)容量快速發(fā)展，晶硅電池因成本高、能耗大 等多種因素，市場受到很大制約，這就給了薄膜電池發(fā)展帶來了更大空間，薄膜電池 有望成為太陽能電池的主流產(chǎn)品之一。我國的光伏產(chǎn)業(yè)在 2004年之后經(jīng)歷了快速發(fā)展的過程，連續(xù) 5年的年增長率超過100% 。2007 年至今，我國已經(jīng)連續(xù) 4年光伏電池產(chǎn)量居世界首位。 2010 年我國光伏產(chǎn)量為多晶硅45000噸、硅片11GW、電池9GW，電池組件8.7GW，超過全球總產(chǎn)量 的50% 。目前已有數(shù)十家光伏公司分別在海內(nèi)外上

13、市，據(jù)估算，行業(yè)年產(chǎn)值超過3000億元人民幣，直接從業(yè)人數(shù)超過 30萬人。我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，已形成了完整的太 陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈。掌握了包括太陽能電池制造、多晶硅生產(chǎn)等關(guān)鍵工藝技術(shù)，設(shè)備及 主要原材料逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖贁U(kuò)張，產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善，制造成本持續(xù)下 降，具備較強(qiáng)的國際競爭能力。目前，我國國內(nèi)共有 319 家光伏企業(yè)，遍布 29個省、市，其中包括 9個央企，已形 成了江蘇、河北、江西等產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。已建、在建和擬建的多晶硅生產(chǎn)廠共52家，其中年產(chǎn)1000噸級至10000噸級多晶硅廠家20多家（相當(dāng)于投資近600億元），分離器件 和集成電路用硅單晶拋光片廠近 10家，區(qū)熔硅單晶（片）

14、廠6家和太陽能電池用硅片近 100家，我國現(xiàn)有單晶爐約 15000 臺，定向結(jié)晶鑄硅爐約 6000臺，進(jìn)口硅多線切方、 切片機(jī)約6800臺。我國已成為全球硅單晶爐、定向結(jié)晶鑄硅爐和多線切方、切片機(jī)最 多的國家。迄今為止， 我國已經(jīng)有近 20家單晶爐制造廠和 8家定向結(jié)晶鑄硅爐制造廠相 繼研制投產(chǎn)。截至2010年底，我國太陽能發(fā)電累計裝機(jī)容量達(dá)到860MW，這與國家“十二五” 規(guī)劃期末的10GW的裝機(jī)容量相比還存在很大差距，可以說現(xiàn)階段我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā) 展也充滿了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。具體表現(xiàn)為： （1 ）產(chǎn)能迅速擴(kuò)充，產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合趨勢明顯。 尚德、晶澳、英利、天合等多家企業(yè)不僅制定了宏偉的電池生產(chǎn)擴(kuò)產(chǎn)

15、計劃，還向產(chǎn)業(yè) 鏈上下游拓展，業(yè)務(wù)延伸至多晶硅材料、硅片、組件及系統(tǒng)安裝等。 （2）產(chǎn)業(yè)鏈尚未 達(dá)到平衡，各環(huán)節(jié)利益分配呈現(xiàn)失衡狀態(tài)。 （3）由于受到技術(shù)、政策、資金等多項因 素的影響，我國光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)仍存在不同程度的脫節(jié)。以多晶硅環(huán)節(jié)為例， 2010 年中國用于光伏行業(yè)的多晶硅仍存在約 50%的缺口，導(dǎo)致多晶硅市場價格較高。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)， 2009 年和 2010 年我國多晶硅進(jìn)口分別為 22727 噸和47549 噸。（4 ）國外 大型電子制造企業(yè)和大型財團(tuán)都以不同方式進(jìn)入光伏產(chǎn)業(yè)，其資本優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢為我國光伏產(chǎn)業(yè)的繼續(xù)發(fā)展帶來了極大的未知因素。為了打破光伏市場技術(shù)差異性相對 較小

16、的特點(diǎn)，我國光伏行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)加大了在新興技術(shù)方面的投資?？梢灶A(yù)見到，若 干關(guān)鍵技術(shù)的突破將會改變整個光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程和競爭格局。 （5 ）國家和多數(shù)省 份對光伏發(fā)電的扶持政策將快速撬開國內(nèi)光伏市場需求，為我國光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展 提供良好的鍥機(jī)。目前太陽能電池的主要原材料是硅材料，主要形式為單晶硅和澆鑄多晶硅，占到 硅材料使用量的 85% ，而單晶硅又占到晶體硅太陽能電池 50%以上的份額。按每 1MW 光伏設(shè)備需要 11 噸多晶硅，多晶硅生產(chǎn)單晶和澆鑄多晶硅的使用率為 95% 計算，到 2012 年年需要單晶硅 65000 噸，澆鑄多晶硅 30000 噸。到 2010 年，用于太陽能電池生產(chǎn)

17、的單晶硅和澆鑄多晶硅年需求量分別達(dá)到 96000 噸和 84000 噸。從長遠(yuǎn)來看 ,我國太陽能發(fā)電市場潛力巨大。根據(jù) 可再生能源中長期 發(fā)展規(guī)劃，到 2020 年，我國力爭使太陽能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到 1.8GW （百萬千瓦）， 到 2050 年將達(dá)到 600GW （百萬千瓦）。預(yù)計，到 2050 年，中國可再生能源的電力 裝機(jī)將占全國電力裝機(jī)的 25% ，其中光伏發(fā)電裝機(jī)將占到 5% 。未來十幾年，我國太 陽能裝機(jī)容量的復(fù)合增長率將高達(dá) 25% 以上。近 10 年來，我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)以年均 40% 的速度遞增， 2008 年超過 2000 兆 瓦的規(guī)模，太陽能電池產(chǎn)量達(dá)到世界產(chǎn)量的 50%

18、左右，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá) 700 多億元。這期 間，國內(nèi)涌現(xiàn)出了無錫尚德、蘇州阿特斯、常州天合等近 10 家在海外上市的公司。 目前，我國已建立起了多晶硅、硅片、電池片、電池組件等從原材料到終端產(chǎn)品的完 整產(chǎn)業(yè)鏈。自 2006 年以來，多家國內(nèi)公司各顯神通，通過分道引進(jìn)技術(shù)、自主研發(fā)、 海外成套設(shè)備采購等方式，基本掌握了多晶硅的核心生產(chǎn)技術(shù)。徹底擺脫了國內(nèi)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)在原料上長期受制于人的局面隨著全球特別是我國多晶硅產(chǎn)能的進(jìn)一步釋放以及因金融危機(jī)而造成的行業(yè)洗牌， 太陽能單晶硅生產(chǎn)企業(yè)間的競爭將由以前主要集中在對原材料（多晶硅）的爭奪上轉(zhuǎn) 向技術(shù)、規(guī)模和成本的競爭。目前我國太陽能級單晶硅生產(chǎn)行業(yè)企業(yè)

19、眾多，有許多企 業(yè)起步早，技術(shù)成熟，規(guī)模大，有的已經(jīng)進(jìn)入國際知名企業(yè)，如河北晶龍實(shí)業(yè)集團(tuán)有 限公司、常州市天合光能有限公司、浙江昱輝陽光能源有限公司、有研半導(dǎo)體材料股 份有限公司、錦州陽光能源有限公司、江蘇順大半導(dǎo)體發(fā)展有限公司、洛陽單晶硅有 限責(zé)任公司和西安隆基硅材料有限公司等國內(nèi)龍頭企業(yè)，目前在太陽能光伏設(shè)備制造 類、單晶硅生產(chǎn)和太陽能應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域已形成較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。3、項目的必要性和意義由于前兩年金融危機(jī)，光伏產(chǎn)業(yè)深受影響，這從整體上說對行業(yè)的進(jìn)步和提升是 有利的，而且對于企業(yè)實(shí)力也是一種考驗(yàn)。在此種情況下實(shí)施本項目將使企業(yè)產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)改善，原料供應(yīng)更充分，生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，技術(shù)能力提升

20、。通過原料的分類標(biāo)準(zhǔn)，使 材料的綜合利用率達(dá)到95%，高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2%，充分挖掘了原材料的利用價值；同 時技術(shù)能力也在大規(guī)模的生產(chǎn)實(shí)踐中逐步提升。單晶硅切片項目是可持續(xù)發(fā)展的再生系統(tǒng)工程，形成規(guī)模以后可以延伸產(chǎn)業(yè)鏈， 上可促進(jìn)工業(yè)硅和硅微粉產(chǎn)業(yè)，下可帶動太陽能電池組件及發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；拉單晶需 要高純石墨件和石英坩堝等，因此還可帶動高純石墨件產(chǎn)業(yè)和石英坩堝產(chǎn)業(yè)，并帶動 一些相關(guān)企業(yè)，從而帶動地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，造就地方經(jīng)濟(jì)特色。光伏產(chǎn)業(yè)鏈介紹 直拉單晶法-1區(qū)域熔化提純該項目的實(shí)施不僅可進(jìn)一步提升企業(yè)的核心競爭力，降低生產(chǎn)成本，而且能夠帶 動產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。因此本項目的實(shí)施對于企業(yè)的發(fā)展還是對于

21、建立一個成熟 的、充滿活力和可持續(xù)發(fā)展的光伏產(chǎn)業(yè)都是非常必要的。4、太陽能f 單晶硅片單晶硅棒- - - -圖3.太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈(1)金屬硅生產(chǎn)硅石經(jīng)還原后得到金屬硅，也叫工業(yè)硅、結(jié)晶硅，其純度為98%左右。金屬硅可以作為金屬冶煉的添加原料，同時也是生產(chǎn)多晶硅的主要原料。金屬硅屬于高耗能、 低附加值的產(chǎn)品，行業(yè)處于自由競爭狀態(tài)。我國具有充足的金屬硅生產(chǎn)能力。(2)多晶硅生產(chǎn)多晶硅分為電子級多晶硅和太陽能級多晶硅。電子級硅(EG)般要求含Si在99.9999 %( 6N )以上，超高純的電子級硅可達(dá)到 99.9999999 %99.999999999% (9N11N )0太陽能級硅(SG)的純

22、度一般要求含 Si純度在99.9999 %99.99999 %(6N 或 7N)o長期以來，多晶硅生產(chǎn)企業(yè)都以電子級多晶硅作為生產(chǎn)的重點(diǎn)；而太陽能硅片生產(chǎn)使用的原料為電子級多晶硅等外品、單晶制備的頭尾料、堝底料。隨著太陽能光伏 產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，太陽能級多晶硅料需求量和價格不斷上漲，帶動了多晶硅投資熱潮， 已有許多多晶硅生產(chǎn)企業(yè)通過改變生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)太陽能級多晶硅。生產(chǎn)規(guī)模去年達(dá) 到4300噸，增長7倍，而今年將有更多產(chǎn)能釋放，預(yù)計超過 1萬噸。2007年底多晶硅材料生產(chǎn)取得了重大進(jìn)展，突破了年產(chǎn)千噸大關(guān)，多晶硅材料生產(chǎn)取得的重大進(jìn)展沖破了太陽能電池原材料生產(chǎn)的瓶頸制約，為我國光伏發(fā)電的規(guī)模 化

23、發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。多晶棒和單晶棒生產(chǎn)即將多晶原料澆鑄成多晶硅棒或拉制成單晶硅棒。近年來，隨著多家單晶硅企業(yè) 先后登陸境內(nèi)外資本市場，國內(nèi)的單晶硅行業(yè)出現(xiàn)了異?；鸨木置?。據(jù)統(tǒng)計，截止 2008年8月，國內(nèi)單晶硅生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量比2005年增長了近100%。包括河北晶龍實(shí) 業(yè)集團(tuán)有限公司、常州市天合光能有限公司、浙江昱輝陽光能源有限公司、有研半導(dǎo) 體材料股份有限公司、錦州陽光能源有限公司、江蘇順大半導(dǎo)體發(fā)展有限公司、洛陽 單晶硅有限責(zé)任公司和西安隆基硅材料有限公司等國內(nèi)龍頭企業(yè)，雖然經(jīng)歷了 2008 年金融危機(jī)的行業(yè)洗牌，但隨著多晶硅產(chǎn)能的釋放，行業(yè)活力依然穩(wěn)步增長，將形成 在技術(shù)、規(guī)模和成本上的競爭

24、局面。單晶硅切片。即將單晶硅棒和多晶硅棒切割成片，并進(jìn)行拋光處理，作為太陽能電池和半導(dǎo)體 器件生產(chǎn)的原材料。 8 英寸以上的高檔器件級硅片市場被德國、日本、美國的 6 大硅 片生產(chǎn)企業(yè)所壟斷，市場份額超過 90% 。我國硅片企業(yè)以生產(chǎn) 8 英寸以下低檔硅片為 主。目前我國半導(dǎo)體硅拋光片加工，所使用拋光液絕大多數(shù)都靠進(jìn)口。盡管我國目前 拋光液行業(yè)現(xiàn)已發(fā)展到有幾十家企業(yè)，但真正涉足到半導(dǎo)體硅片拋光液制造、研發(fā)方 面企業(yè)很少。無論產(chǎn)品質(zhì)量上、還市場占有率方面，國內(nèi)企業(yè)都表現(xiàn)出與國外廠家具 有相當(dāng)差距。器件生產(chǎn)封裝和太陽能設(shè)備生產(chǎn)。 器件生產(chǎn)封裝是將單晶硅片生產(chǎn)為分立器件或集成電路產(chǎn)品。太陽能設(shè)備生產(chǎn)

25、是 將單晶或多晶硅片經(jīng)過電池制造、封裝和設(shè)備組裝，最終生產(chǎn)成太陽能發(fā)電設(shè)備。器 件生產(chǎn)封裝和太陽能設(shè)備生產(chǎn)都屬于技術(shù)和資金密集型行業(yè)，投資量大，技術(shù)含量高， 行業(yè)的進(jìn)入壁壘高，但行業(yè)的盈利能力也高。廢料回收清洗。 將器件級單晶硅生產(chǎn)過程中的頭尾料、堝底料以及切片過程中的邊角料經(jīng)過化學(xué) 等方式的處理，使其適合于太陽能級或低檔分立器件單晶和多晶硅的生產(chǎn)。二、項目編制依據(jù)1、編制依據(jù)二 OOO 年國家發(fā)展計劃委員會和國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會令第 7 號當(dāng)前國家 重點(diǎn)鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄（ 2000 年修訂）第六類第 4 條，第十三類第 55 條；中華人民共和國可再生能源法第四章第 17 條；國家

26、及地方有關(guān)設(shè)計規(guī)范、規(guī)程等相關(guān)文件；市場的需求；承建單位產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。2、編制范圍本報告根據(jù)編制依據(jù)和可研報告的編制要求，分析項目的背景和必要性，通過對 太陽能產(chǎn)業(yè)的市場分析，并根據(jù)項目占據(jù)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和技術(shù)基礎(chǔ)，制定本項目的技術(shù) 方案和實(shí)施進(jìn)度等，對環(huán)保、消防、節(jié)能、職業(yè)安全衛(wèi)生等項目建設(shè)要求進(jìn)行分析， 最后對項目總投資、資金籌措、生產(chǎn)成本等作了詳實(shí)的分析和測算，進(jìn)行了項目的整 體經(jīng)濟(jì)分析和風(fēng)險分析，經(jīng)分析確定該項目可行。三、項目承擔(dān)單位的基本情況和財務(wù)狀況西安創(chuàng)聯(lián)電氣科技集團(tuán)公司是一家專業(yè)從事新能源產(chǎn)業(yè)的高科技股份制企業(yè)，公司由xx 電氣總公司控股，立足陜西，面向全國，以新能源，特別是對太陽能光

27、伏行業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈投資為主導(dǎo)方向。西安創(chuàng)聯(lián)電氣科技集團(tuán)有限公司擁有國內(nèi)一流的光伏行業(yè)專家顧問團(tuán)隊和技術(shù)顧問團(tuán)隊，其中所涉及的專業(yè)包括光伏材料、光伏電池制造、行業(yè)政策研究、光電建筑一體化研究及系統(tǒng)集成與電站運(yùn)營等方面。公司項目發(fā)展定位于晶硅材料、鑄錠、拉單晶、切片、太陽能電池及組件的生產(chǎn)加工與銷售以及單晶爐制- - -造和設(shè)等縱向一體化的產(chǎn)業(yè)鏈延伸模式xxxxxxxx 幕墻材料有限公司位于 xx 開發(fā)區(qū)路，具有國家建設(shè)部設(shè)計甲級、 施工 級企業(yè)， 2011 年總銷售額達(dá) 1000 萬元。當(dāng)前，隨著市場競爭的日趨激烈，公司規(guī)模 的不斷擴(kuò)大，多元化經(jīng)營日益成為現(xiàn)代企業(yè)的一種發(fā)展趨勢，我公司所主營的建設(shè)

28、行 業(yè)更是如此。建設(shè)施工具有季節(jié)性、不可預(yù)見性、受國家宏觀調(diào)控影響很大，公司只 有積極調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，大力實(shí)施多元化經(jīng)營戰(zhàn)略，培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，著重發(fā)展實(shí) 體產(chǎn)業(yè)，盡快形成新的持續(xù)產(chǎn)業(yè)，兩條腿走路才能獲得長期發(fā)展的市場優(yōu)勢。投資建 設(shè)石墨熱場、單晶硅切片和單晶爐項目正是體現(xiàn)了這一多元化經(jīng)營戰(zhàn)略。四、項目產(chǎn)品技術(shù)基礎(chǔ)壓環(huán)托桿護(hù)套電極護(hù)奩石英環(huán)/石墨戰(zhàn)氈 么1庇護(hù)盤 /石墨戰(zhàn)氈在生產(chǎn)鑄錠多晶硅設(shè)備上，多個組件是需要石墨材料。特別是鑄錠爐加熱器中使用的加熱材料一一高純石墨，以及所用的隔熱材料高純碳?xì)指魺岵牧?，都是目前鑄錠多晶硅設(shè)備重要的、必不可少的配圖4.鑄錠爐內(nèi)石上保溫卓保溫蓋中保溫罩二警珀竭（三

29、霸塢） /加熱務(wù)坦塢托盤珀塢托桿下保溫車墨件示意圖套材料直拉單晶爐內(nèi)使用的石墨部件是一類易耗件，它由各種高純石墨加工而成。例如其中的石墨坩堝及其他石墨部件采用了高純細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)石墨；石墨加熱器采用了高純各向同性石墨；石墨保溫罩和石墨蓋板采用高純中顆粒結(jié)構(gòu)的石墨。由于鑄錠爐加熱器的加熱溫度很高（超過1600 C）,它的加熱材料又要求不能與硅料反應(yīng)、不對硅料造成污染，可長期在真空及惰性氣氛中使用。符合使用條件可供選擇 的加熱器有金屬鎢、鉬和非金屬石墨等。由于鎢、鉬價格昂貴,加工困難,而石墨來 源廣泛,可加工成各種形狀。另外,石墨具有熱慣性小、可以快速加熱,耐高溫、耐 熱沖擊性好,輻射面積大、加熱效率

30、高、且基本性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。正因?yàn)槿绱?石墨 材料已成為了鑄錠爐加熱器中首選的加熱材料。鑄錠爐加熱器對于隔熱材料有著嚴(yán)格 的要求。它必須是耐高溫、密度低、導(dǎo)熱小、蓄熱量少、隔熱效果好、放氣量少、重 量輕、膨脹系數(shù)小的材料。因此在眾多的耐火保溫材料中以高純碳?xì)肿顬槔硐?。在半?dǎo)體、光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的石墨制品,幾年前還是主要是由國外全部進(jìn)口（或者 是由我國內(nèi)地的外資企業(yè)提供） 。但由于我國石墨行業(yè)、半導(dǎo)體材料行業(yè)、電子工業(yè)設(shè) 備行業(yè)的共同努力,我國自行生產(chǎn)的這兩類石墨配套無論在制造技術(shù)上,還是在應(yīng)用 技術(shù)上都取得了巨大的進(jìn)步,市場的格局也得到了很大的改變。這也給我國石墨行業(yè) 在此方面開拓新市場提供了新

31、機(jī)遇。但同時也需要看到,在我國大規(guī)格、高純各向同 性石墨的市場在迅速增大的同時,我國在此方面的制造技術(shù)仍有不適應(yīng)的方面,技術(shù) 仍與國外先進(jìn)國家有很大的差距。石墨制品作為微電子、光伏產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備材 料,需要我國國內(nèi)不斷在技術(shù)獲得進(jìn)步,與半導(dǎo)體行業(yè)、光伏電池用硅材料制造行業(yè) 加強(qiáng)合作,進(jìn)一步投資發(fā)展為其配套的高檔石墨制品,是一件勢在必行的重要工作。、單晶硅生長技術(shù)基礎(chǔ)單晶硅的生產(chǎn)是采用切克勞斯基法-直拉式（CZ），將高純度的多晶硅，在密閉的爐膛內(nèi)熔化后，用單晶硅種子（籽晶）在熔化的硅液中逐漸生長出單晶硅的過程，如 下圖示。所謂多晶，就是內(nèi)部硅原子雜亂無序排列的硅材料；所謂單晶，就是內(nèi)部硅 原

32、子規(guī)則有序排列的硅材料。所以單晶生長的實(shí)質(zhì)就是讓硅原子從無序排列到有序排列的過程，硅原子有序排列的理想程度，決定了單晶品質(zhì)的高低圖5 :直拉單晶硅示意圖直拉式單晶硅的生長受到原材料、熱場環(huán)境、操作工藝等因素的綜合影響。原材 料的純度越咼，單晶硅生長過程中晶格的缺陷越少，單晶品質(zhì)越咼。在直拉單晶硅生 長過程中，爐體內(nèi)需要通入保護(hù)氣體（氬氣），一方面防止高溫環(huán)境中硅被氧化，另一 方面氣流能及時地帶走由于高溫而產(chǎn)生的硅氧化物和雜質(zhì)揮發(fā)物，從而保證單晶硅生 長的質(zhì)量。2、工藝特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)直拉式單晶生產(chǎn)過程有兩大特點(diǎn)，一是高純度：它所使用的原料多晶硅，純度必 須達(dá)到至少6個9以上，它所使用的設(shè)備要求真

33、空密閉性高，爐膛壓升率小于 0.1pa/min。二是高技術(shù)：要控制好微觀的硅原子的排列。關(guān)鍵技術(shù)主要包括兩方面 的內(nèi)容：1、建立材料的分選、加工標(biāo)準(zhǔn)，使處理后的材料適合于單晶硅生產(chǎn)的要求， 提高材料的利用價值；2、合理設(shè)計和配置熱場，控制好硅原子的微觀排列，提高成品 率。公司已掌握了從單晶拉制到硅棒后處理的整套技術(shù)，并且在產(chǎn)品工藝技術(shù)方面做了大量的技術(shù)創(chuàng)新工作，擁有一整套 6-8 寸單晶硅生產(chǎn)的自有技術(shù)，使整個產(chǎn)品體系 的成品率得到了一定程度的提高，產(chǎn)品的成品率達(dá)到 85% 以上，達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平。在原材料方面，主要是建立了各種材料的分選和加工標(biāo)準(zhǔn)。公司針對不同材料的 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，完成了“產(chǎn)品原

34、料配比標(biāo)準(zhǔn)” ，對不同產(chǎn)品使用不同的原料組合，既能保證 石墨熱場質(zhì)量，又降低了產(chǎn)品成本，使材料的綜合利用率達(dá)到95% 。在設(shè)備熱場設(shè)計方面，主要是通過設(shè)計合理的溫度梯度分布、合理的氣體流向和 穩(wěn)定爐內(nèi)真空度提高優(yōu)化單晶生長的環(huán)境，降低晶體內(nèi)在缺陷，提高單晶的品質(zhì)。關(guān) 鍵的技術(shù)和難點(diǎn)是熱屏系統(tǒng)的設(shè)計。熱屏的作用有二：一是將晶體和加熱器隔開，減 少晶體所受的熱輻射，以達(dá)到提高溫度梯度、加快晶體生長速度的目的；二是整理氣 體流向，有利于揮發(fā)物的排走，這對拉晶是非常重要的。熱屏設(shè)計要考慮導(dǎo)氣罩對單 晶氧含量、碳含量和其他品質(zhì)指標(biāo)的影響，以及安裝問題和安裝后對主觀察窗和側(cè)觀 察窗直徑檢測設(shè)備的視野的影響

35、等問題。五、項目建設(shè)方案1、項目的建設(shè)內(nèi)容和建設(shè)規(guī)模在 xx 開發(fā)區(qū)建設(shè)石墨熱場生產(chǎn)線 5 條、單晶硅切片生產(chǎn)線 6 條、單晶爐生產(chǎn)線 5 條，年銷售額 50000 萬，利稅 2000 萬元，總投資 20000 萬元，占地 100 畝。進(jìn)行 單晶硅石墨熱場生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)廠房建設(shè)，建設(shè)全新單晶硅切片、單晶爐生產(chǎn)線，生產(chǎn)太陽 能級單晶硅片，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)石墨熱場 1000 套，單晶硅片 2000 萬片，單晶爐 200 臺生 產(chǎn)規(guī)模。、注冊地址： xxxx 省 xx 縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、在 xx 建設(shè)的政策背景xx 是石墨熱場生產(chǎn)基地， xxxxxx 需要穩(wěn)定的熱場供應(yīng)， 實(shí)施 xxxxxxxx 石墨熱場、單晶硅切片

36、、單晶爐項目，緊緊依托 XXXXXX公司提供單晶硅棒，同時給他們熱場，實(shí)現(xiàn)資源互補(bǔ)，增強(qiáng)企業(yè)競爭力。4、項目主要技術(shù)及工藝路線等（1 ）、單晶硅生產(chǎn)的工藝過程A、籽晶制備。按照產(chǎn)品晶向要求制備籽晶。B、原料準(zhǔn)備。按照產(chǎn)品電阻率要求，向多晶原料中配入一定比例的母合金（摻雜 劑）。C、單晶棒拉制（關(guān)鍵步驟）。采用切克勞斯基法利用單晶爐將配好的多晶原料拉 制成單晶棒D、單晶棒檢測。檢測單晶棒的各項性能指標(biāo)，判斷是否是單晶，各項性能指標(biāo)是 否達(dá)到要求。E、單晶棒劃線。按照單晶棒的性能指標(biāo)和后工序加工工藝要求，在單晶棒頭尾部 分、多晶部分、有位錯等缺陷的部分劃線標(biāo)示。F、單晶棒切斷。按劃線標(biāo)示切斷單晶棒

37、。G、單晶滾磨。將切斷的單晶滾磨到產(chǎn)品要求的直徑。H、單晶切方。將單晶切成準(zhǔn)方。I、單晶腐蝕。對有光潔度要求的單晶進(jìn)行腐蝕處理，使其表面光潔度達(dá)到要求。J、成品檢測。對產(chǎn)成品進(jìn)行各項性能指標(biāo)的檢測。- - -(2 )、直拉單晶硅前工序-備料 多晶硅生長直拉單晶硅所用的高純多晶硅原料，必須符合以下條件：結(jié)晶致密、金屬光澤好， 斷面顏色也一樣，沒有明暗的溫度圈和氧化夾層，純度要求高。一般金屬材料含有少量的雜質(zhì)時，電阻率變化不大，但純凈的半導(dǎo)體材料參入少 量雜質(zhì)后，電阻率變化巨大。這是半導(dǎo)體材料的一個基本特征。因此為保證單晶硅的 質(zhì)量，拉制單晶硅所用的多晶硅必須進(jìn)行清潔處理。多晶和籽晶、母合金上的油

38、污先用丙酮或苯去掉，再進(jìn)行清潔處理。多晶硅、母合 金和籽晶一般用硝酸和氫氟酸混合酸腐蝕，反應(yīng)式如下：Si+4HNO3+4HF=SiF41+4NO2 1+4H2OSiF4+2HF=H2SiF6+Q(熱量)也可用堿腐蝕，反應(yīng)式如下：(NaOH的濃度為10-30% )Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 T無論用酸腐蝕或堿腐蝕，酸和堿的純度要高。一般采用分析純以上等級。原材料腐蝕配比及腐蝕時間表(HF: HNO3 )表6名稱酸配比說明還原多晶1:6腐蝕液浸沒多晶硅，攪拌時不外露即可，冒出大量棕黃硅1:7色氣體NO2時，用高純水沖洗?；貭t多晶1:5同上硅1:6籽晶1:6舊籽晶如有氧化層，應(yīng)

39、先用砂紙磨去再腐蝕。1:7母合晶1:6碎塊容易氧化，腐蝕應(yīng)緩慢。1:7石英坩堝1:10一般腐蝕12分鐘后，用咼純水沖洗；也可在“王水” (HCL:HNO3=3:1 )中浸泡2 4小時后，在用高純水沖 洗。多晶硅、籽晶和母合金進(jìn)行酸腐蝕后，要用高純水進(jìn)行沖洗。注意在清洗時不要 將多晶硅露出液面，否則會出現(xiàn)氧化現(xiàn)象。腐蝕好的多晶硅還需要進(jìn)行超聲波清水或 純水煮沸清洗，以增加清洗效果。將清洗好的多晶硅或籽晶、母合金放入墊有四氟塑料的烘盤中， 放入紅外烘箱中進(jìn) 行烘干。烘干后的原料，要求放入干凈的塑料袋內(nèi)封好待用。籽晶籽晶是生長單晶的種子，也叫晶種用不同晶向的籽晶做晶種， 會獲得不同晶向的單 晶。拉制

40、單晶用的籽晶一般單晶切成。為了保證單晶的質(zhì)量，切籽晶所用的單晶一般 用高阻單晶。切制籽晶的時候需進(jìn)行定向切割。目前一般要求籽晶與所要求的晶向無 偏角，即所謂的“零度籽晶”。本項目采用圓形籽晶，籽晶的幾何尺寸一般為?12.5130 mm或？17.5 130 mm。母合金(摻雜劑)拉制一定型號的電阻率的硅單晶，要選用適當(dāng)?shù)膿诫s劑。五族元素常用作單晶硅的N型摻雜劑，主要有磷、砷、銻。三族元素常用作單晶硅的P型摻雜劑，主要有硼、鋁、鎵。拉制電阻率低的單晶硅一般用純的元素作摻雜劑。拉制電阻率高的硅單晶則 采用母合金作摻雜劑。所謂“母合金”，就是雜質(zhì)元素與硅的合金。常用的母合金有硅 磷和硅硼兩種，雜質(zhì)濃度

41、一般大于 1018原子/ cm3。采用母合金作摻雜劑是為了使 摻雜量更容易控制、更準(zhǔn)確。石英坩堝- - -SiO2石英坩堝是單晶硅制備過程中熔硅的容器，有透明的和不透明的之分，均為制成。用于單晶生長的石英坩堝要求厚薄均勻一致，內(nèi)壁光滑無氣泡，純度高。用天然石英砂制作的石英坩堝，純度較低，不能滿足拉制單晶硅的要求，一般在坩堝內(nèi)壁 噴涂一層人造高純石英來滿足硅單晶制備要求。（3）、直拉單晶硅的生長條件由于晶體生長實(shí)在高溫下進(jìn)行，根據(jù)硅的化學(xué)性質(zhì)要求，必須在真空條件或保護(hù) 氣氛下才能避免被氧化，因此要求單晶爐必須有真空系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)及爐壁和部分部 件的水冷系統(tǒng)。由于單晶生長過程中的速度和溫度必須穩(wěn)定

42、，因而要求單晶爐要有精 密穩(wěn)定的上下軸運(yùn)動、旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)及溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。就單晶硅生長效率和大直 徑而言，則要求單晶增大容量和實(shí)現(xiàn)自動化控制；就提高單晶硅的內(nèi)在質(zhì)量及進(jìn)一步 提高生長效率而言，新型的 MCZ 單晶爐和連續(xù)加料單晶爐的問世將解決此問題。熱系統(tǒng) 直拉單晶爐熱系統(tǒng)由加熱器、保溫系統(tǒng)、支持機(jī)構(gòu)、托桿、托碗等組成。加熱器 是熱系統(tǒng)的主體，由高純石墨制成保溫系統(tǒng)則由高純石墨和碳?xì)?、鉬絲等幾種材料混 合而成。單晶爐內(nèi)溫度的變化在各方向不同，常用溫度梯度從數(shù)量上描述熱系統(tǒng)的溫度分 布情況，用 dT/dr 表示。這種熱力學(xué)上的溫度分布稱為“溫度場” ，通常稱為“熱場” 在晶體的生長過程中，晶體

43、直徑主要受晶升速度和熔體溫度的變化而變化的。當(dāng)晶升 速度增大時，晶體直徑變??；反之，當(dāng)晶體升速減小時晶體直徑變大。當(dāng)熔體溫度升 高時，晶體直徑變?。环粗?，當(dāng)熔體溫度下降時，晶體直徑變大。對單晶硅生長而言，合理的熱場分布應(yīng)該是：結(jié)晶界面處的縱向溫度梯度盡可能大些，這樣才能使單晶生長有足夠的動力，但又不能過大，要保證單晶既能良好生長，又不能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷和發(fā)生晶變。應(yīng)盡量使縱向溫度梯度變化平滑，沒有溫度突變區(qū)域，不能使單晶生長受到較大的熱沖擊。生長界面處的徑向溫度梯度盡量接近零，以保證結(jié)晶界面的平坦。真空系統(tǒng) 整個工藝過程中除了清理爐室及停爐保溫外 ,真空泵一直進(jìn)行抽氣并不斷充入氬氣 以便及時排出單

44、晶硅生長過程中的揮發(fā)物 ,并形成一定的溫度梯度， 因此,爐室始終處在 負(fù)壓狀態(tài)。因?yàn)閱尉Ч柙谏L過程中，爐內(nèi)溫度高（1400 C1800 C）,高溫工作時間長 （平均每爐工作20多小時）,工作頻率高（一般每兩爐之間停爐6h），所以對單晶爐的真空 爐室的綜合性能要求很高。既要保證具有均勻的冷熱變形、良好的真空度和壓升率,又要保證長期穩(wěn)定的工作狀態(tài) ,并要具備清理維修方便等優(yōu)點(diǎn)。影響硅單晶生長的運(yùn)行條件：氣壓：設(shè)備入口處氣壓介于 0.4-0.6MPa 之間真空度：v 3.0Pa真空泄漏率：v 0.5Pa/5min主爐室的真空系統(tǒng)是單晶硅爐的主抽系統(tǒng)，在整個單晶硅生長的工藝過程中， 抽空系統(tǒng)一直在工

45、作，一是為了抽掉單晶生長過程中所產(chǎn)生的揮發(fā)物（粉塵SiO），同時也是為了在爐室內(nèi)形成負(fù)壓（減壓生長單晶工藝） 。所以，主爐室真空系統(tǒng)的設(shè)計合 理與否，對單晶爐的穩(wěn)定工作至關(guān)重要。主爐室的真空系統(tǒng)包括：機(jī)械泵，電磁真空充氣閥，真空膠管，除塵器，不銹鋼波 紋管，電動球閥及主抽空管道等組成。在單晶生長過程中，伴隨有大量揮發(fā)物需要從 主抽空管道中排出，考慮到揮發(fā)物對真空泵使用壽命的影響，在真空泵前設(shè)置可除塵 器，以除去大量揮發(fā)物。主管道設(shè)計為對稱出口匯合后引出形式?？紤]到爐內(nèi)的高溫 及抽出氣體的溫度，在主管道上增加了水冷結(jié)構(gòu)，降低管道內(nèi)氣體的溫度，提高系統(tǒng) 的使用壽命，管道中的真空膠管及不銹鋼波紋管起

46、減少振動及安裝方便的作用副爐室的真空系統(tǒng)是輔助真空系統(tǒng)。主要用來滿足單晶生長的工藝要求。在單晶生長工藝過程中，需要更換籽晶或進(jìn)行試樣測試。將籽晶或試樣提升至副爐室，然 后關(guān)閉翻板閥（此時副充氣系統(tǒng)對主爐室充氣，保證主爐室內(nèi)狀態(tài)穩(wěn)定）沖入氬氣， 使副爐室內(nèi)壓力與外界大氣平衡，打開副室爐門，進(jìn)行操作。待操作完畢，關(guān)閉副室 爐門，由副室真空系統(tǒng)對其進(jìn)行抽空，使副室爐內(nèi)壓力與主爐室內(nèi)壓力平衡，打開翻 板閥開始進(jìn)行下一工藝過程（實(shí)際情況中，為了消除副爐室內(nèi)的活性氣體，在操作中， 對副爐室要進(jìn)行抽空 充入氬氣 抽氣 沖入氬氣的沖洗過程，然后再打開翻板 閥）。副爐室真空系統(tǒng)由機(jī)械泵，電磁真空充氣閥，電磁球閥

47、，副管道，等組成。水冷系統(tǒng) 每次裝爐前，要檢查各水路是否暢通，特別是坩堝軸、電極、爐底、爐筒、爐蓋、 翻板口、翻板閥蓋、電纜等部位的水冷情況。由于單晶爐長時間工作在高溫狀態(tài)下， 水冷夾層內(nèi)的結(jié)垢、沉淀、腐蝕等對真空室的工作穩(wěn)定性影響極大。因此，單晶爐對 冷卻水的要求很高，具體要求是：水壓：設(shè)備入口處水壓介于 0.1-0.3MPa水溫：W30 C水質(zhì)：氯離子含量w 10ppm ;碳酸鈣含量：w 50ppm （不加入化學(xué)試劑）；PH值: 7.0-8.0 。溶解氧含量：w 10mg/L懸浮物：w 10mg/L流量：16m3/h（4）、直拉單晶硅工藝流程- - - -拆爐清抽真空熔化料引晶、放肩、轉(zhuǎn)肩

48、、投自動拆爐，清理爐室。打開爐門，取出上次拉的單晶棒，卸下籽晶夾頭，取出上次用 過的石英坩堝。取出保溫罩、石墨托碗及其他石墨件，用毛刷把上面的附著物刷干凈。 加熱器一般不取出來，但也要用毛刷把上面的附著物刷干凈。用尼龍布或毛巾沾無水 乙醇擦干凈爐壁、籽晶軸（上軸）和坩堝軸（下軸）。擦完后把籽晶軸、坩堝軸升到較 高的位置需要指出的是：熱系統(tǒng)中如果換有新的石墨器件，必須在高溫真空下煅燒3-4 小時，除去石墨中的一些雜質(zhì)和揮發(fā)物后才能使用。裝多晶硅料，再裝爐。將清理干凈的石墨器件裝入單晶爐，并調(diào)節(jié)石墨器件位置， 使加熱器、保溫罩、石墨托碗保持同心。升降調(diào)節(jié)石墨托碗位置，使它與加熱器上緣 保持水平，記

49、下位置。戴好薄膜手套檢查石英坩堝無問題（破壞、裂紋、起泡、黑點(diǎn)） 后，將再將石英坩堝放入石墨托碗。在高純工作室內(nèi)經(jīng)過清潔處理的薄膜手套清潔處 理好的定量的參雜好的多晶硅放入潔凈的坩堝內(nèi)，坩堝內(nèi)的多晶硅堆成饅頭形。裝料 的原則：從縱向來說，小塊的料放在坩堝底部，最大塊的料放中部，中等大小的料放 在最上面；從徑向來說，大塊的放四周，小塊的放在中心。必要時，要把大塊的料敲 小，盡量利用坩堝內(nèi)空間，否則到最后可能料裝不下。裝完料降坩堝時，注意不要超 過熱場裝配時確定的安全下限，防止造成短路。抽真空至真空度要求。一切工作準(zhǔn)備無誤后，關(guān)好爐門。啟動機(jī)械泵，打開真空 閥對爐膛抽真空。當(dāng)單晶硅爐室內(nèi)壓強(qiáng)降至規(guī)

50、定要求時（80爐為3Pa）:才開始檢漏， 泄漏率低于0.5Pa/5分鐘，方可通氣加熱。通氣壓力 0.5MPa ，氬氣流量 40L/min, 爐壓 1100-1300Pa 。根據(jù)具體的工藝要求，這 三項參數(shù)可在以下范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整： 通氣壓力 0.25-0.65MPa ，氬氣流量 20-50L/min 爐壓 600-3000Pa 。如果在流動氣氛下熔化硅，則關(guān)閉真空泵，通入高純氬氣，爐內(nèi) 壓強(qiáng)為正壓， 5 分鐘后開始加熱多晶硅。如果在減壓下熔化硅，則一邊通氬氣一邊抽 真空，爐內(nèi)壓強(qiáng)為 10-20mmHg ， 5 分鐘后開始加熱多晶硅。加熱熔化多晶硅料。開啟加熱功率按鈕，使加熱功率分 3-4 次（約

51、一個小時）升 到榮華硅的最高溫度（約1600 C）。當(dāng)開始加熱時就應(yīng)轉(zhuǎn)動坩堝，使坩堝各部分均勻 受熱。多晶硅塊附在坩堝邊上時應(yīng)及時進(jìn)行處理。多晶硅塊大部分熔化后， ，熔硅液面 有激烈波動時必須立刻降溫， 當(dāng)還剩有 20%左右的多晶硅塊還未熔化時就應(yīng)逐漸降溫， 并逐漸升高坩堝位置。利用熱系統(tǒng)的熱慣量使剩下的多晶硅塊繼續(xù)熔化，待多晶硅熔 化完后剛好降到引晶溫度。多晶硅熔化完后，將坩堝升到引晶位置，轉(zhuǎn)動籽晶軸。調(diào) 節(jié)氣流量，使?fàn)t膛內(nèi)保持恒定氣壓。單晶硅的生長：引晶、縮頸、放肩、轉(zhuǎn)肩、投自動。多晶硅全部熔化完，下降籽 晶到離熔硅液面 3-5 毫米處預(yù)熱兩分鐘， 使籽晶溫度接近熔硅溫度， 籽晶與熔硅接觸

52、， 通常稱此過程為“下種”。合時的引晶溫度是籽晶和熔硅接觸后，籽晶周圍逐漸出現(xiàn)光 圈，最后光圈變圓。溫度合適，熔接好籽晶后，緩慢提拉籽晶。當(dāng)拉出來的晶體上出 現(xiàn)四個均勻分布的白點(diǎn) （100晶向單晶），或者拉出的晶體上出現(xiàn)三個均勻分布的白 點(diǎn)（111 晶向單晶），或者兩個對稱分布的白點(diǎn)（ 110晶向單晶）時，說明引出 的晶體是單晶，引晶過程結(jié)束。引晶時的籽晶相當(dāng)于在硅熔體中加入了一個定向晶核， 使晶體按晶核的晶向定向生長，制得所需晶向的單晶。同時晶核使晶體能在過冷度較 小的熔體中生長，避免自發(fā)晶核的形成，容易生長晶體。用籽晶引出單晶后，開始縮頸。縮頸是為了排除引出單晶中的位錯。下種時，由于 籽晶

53、和熔硅溫差較大，高溫的熔硅對籽晶造成強(qiáng)烈的熱沖擊，籽晶頭部產(chǎn)生大量位錯。通過縮頸后，使晶體在生長中將位錯“縮掉”，生長無位錯單晶。縮頸的方法有兩種：慢縮頸和快縮頸。慢縮頸時熔硅溫度較高， 主要控制溫度，生長速度一般每分鐘 0.8-2 毫米?？炜s頸時熔硅溫度較低，主要控制生長速度，生長速度一般為每分鐘 2-8 毫米。 縮頸直徑一般為 2-4 毫米。沿 111 晶向生長的硅單晶，縮頸的長度等于細(xì)頸直徑 的 6-8 倍，沿 100 晶向生長的硅單晶，縮頸的長度等于細(xì)頸直徑的 5-6 倍。細(xì)頸達(dá)到規(guī)定長度后，如果晶棱不斷，立刻降溫并降拉速，使細(xì)頸逐漸長粗到規(guī) 定的直徑，此過程稱為放肩。放肩有慢放肩和平

54、放肩兩種。慢放肩主要調(diào)整熔硅溫度， 緩慢降溫，細(xì)頸逐漸長大，待晶體長到規(guī)定直徑時升溫并緩慢提高拉速，使單晶平滑 緩慢達(dá)到規(guī)定直徑， 進(jìn)入等直徑生長。 慢放肩的角度一般為 90 度左右。 平放肩的特點(diǎn) 主要是控制單晶生長速度，熔硅溫度低（和慢放肩相比） 。放肩時拉速很慢，當(dāng)單晶將 要長大到規(guī)定直徑時升溫，一旦單晶長到規(guī)定直徑突然提高拉晶速度進(jìn)行轉(zhuǎn)肩，肩部 近似直角，然后進(jìn)入等直徑生長。平放肩的角度一般為 150 度左右。 等徑。單晶硅在等直徑生長中， 隨著單晶長度的不斷增加， 單晶的散熱表面積也增大， 散熱速度也越快，單晶生長界面的溫度也會隨著降低，使單晶變粗。另一方面，隨著 單晶長度的增加，熔

55、硅逐漸減少，坩堝內(nèi)熔硅液面逐漸下降，熔硅液面越來越接近高 溫區(qū)，單晶生長界面的溫度越來越高，使單晶變細(xì)。要想保持單晶等徑生長，加熱功 率需要增加或減少，要看這兩個過程綜合效果。一般說來，單晶等徑生長過程是緩慢 升溫過程，單晶爐一般都有溫度和單晶等直徑控制系統(tǒng)，當(dāng)單晶進(jìn)入等直徑生長后， 調(diào)整控制等直徑生長的光學(xué)系統(tǒng)，打開電器自動控制部分，使單晶爐自動等直徑拉制 單晶。收尾。坩堝內(nèi)剩料不多時（約剩下 10% 時），單晶開始收尾，即直徑逐漸縮細(xì)。硅單 晶收尾的方法有兩種：慢收尾和快收尾。慢收尾時要慢升溫，緩慢提拉高拉速或拉速 不變，使單晶慢慢細(xì)長；快收尾要升溫快，并提高拉速，單晶很快收縮變細(xì)。完成收

56、- - -尾后，提升上軸使單晶脫離熔體約 20-40毫米停爐保溫，取出單晶硅。單晶提起后，馬上停止坩堝轉(zhuǎn)動和籽晶轉(zhuǎn)動，停止坩堝 和籽晶的上下運(yùn)動，加熱功率降到零。關(guān)閉加熱功率按鈕，關(guān)閉真空閥門，排氣閥門 和進(jìn)氣閥門，停止真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)。關(guān)閉所有電控制開關(guān)。晶體自然冷卻規(guī)定的時間為： 80爐為4-5小時。拆爐取出晶體送檢驗(yàn)部門檢驗(yàn)。、單晶硅產(chǎn)品實(shí)物圖圖6.直拉法制備的單晶硅成品棒圖7.按照測試劃線標(biāo)示切斷單晶棒圖8.單晶滾磨和單晶切方5、項目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表7項目石墨熱場單晶硅片單晶爐質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)2335英寸6.5英寸，8英寸CL90N 型、CL120 型、CL150型生產(chǎn)能力1000套/年2000萬

57、片/年200臺/年成品率75%85%95%單位成本20萬元/套7元/片100萬/臺單位售價30萬元/套5元/片50萬/臺單位毛利35萬元/噸2元/片50萬/臺材料綜合利用率85%40%100%6、產(chǎn)品銷售完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈包括多晶硅原材料制造、硅錠和硅片、太陽能電池、太陽能電 - # - -池組件、光伏系統(tǒng)（太陽能電站） 5 個環(huán)節(jié)，整個產(chǎn)業(yè)鏈呈金字塔形狀分布。處于產(chǎn) 業(yè)鏈頂端的屬技術(shù)密集型，企業(yè)數(shù)量少，利潤率高。目前我國光伏產(chǎn)業(yè)原來的紡錘形 結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)變。多晶硅產(chǎn)能的釋放，太陽能電池在創(chuàng)造“中國速度”后，依然保 持世界第一的地位，單晶硅產(chǎn)品的價格也回歸理性，形成了在產(chǎn)品技術(shù)、成本和規(guī)模 上

58、的市場競爭格局。石墨熱場主要供應(yīng) xxxxxx ，單晶硅片、單晶硅爐重點(diǎn)加大對江浙一帶客戶的開發(fā)， 并通過相關(guān)企業(yè)配套，迅速擴(kuò)大規(guī)模，在短時期內(nèi)達(dá)到預(yù)計規(guī)模。7、項目建設(shè)工期和進(jìn)度安排項目建設(shè)期 2012-2013 年。 六、項目建設(shè)條件落實(shí)情況1、生產(chǎn)建設(shè)條件xx 經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施配套完善，力爭在 2012 年開工建設(shè)。2、環(huán)境保護(hù)方面 石墨熱場生產(chǎn)過程中的固體廢物可回收利用，不存在固體廢物的污染問題；單晶 硅切片、單晶爐生產(chǎn)過程中的化學(xué)酸堿廢物，可通過化學(xué)方式中和處理，可達(dá)到排放 要求；生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣為氬氣，可直接向空氣中排放，不存在污染問題。各項 指標(biāo)達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。太陽能在

59、21 世紀(jì)國際能源結(jié)構(gòu)中將占到重要的地位， 太陽能的利用將對環(huán)境的改善提 到積極的作用。單晶硅是太陽能電池的主要原材料，本項目的實(shí)施可促進(jìn)太陽能的利 用，提高清潔能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重。2 、節(jié)能措施高耗電量工藝設(shè)備靠近配電柜配置，可節(jié)省能耗；所有設(shè)備及照明燈具均選用節(jié) 能產(chǎn)品；采用行之有效的管理模式，杜絕浪費(fèi)，減少生產(chǎn)成本，充分利用能源。3、原材料供應(yīng)項目生產(chǎn)用原材料高純石墨采用進(jìn)口和國內(nèi)采購，單晶硅棒從 xx 采購，單晶硅爐所需原料總公司統(tǒng)一采購，采購渠道通暢，協(xié)作關(guān)系良好 。4、水、電、氣等供應(yīng)項目水、電、氣等配套均由 xx 縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)提供，管網(wǎng)齊全，供應(yīng)狀況良好。七、投資估算及資金籌

60、措總投資項目總投資 2.5 億元，其中固定資產(chǎn) 1.9 億元，生產(chǎn)用石墨熱場加工設(shè)備 50 臺， 單晶硅線切機(jī) 20 臺，單晶爐生產(chǎn)設(shè)備 100 臺及其配套設(shè)備(各種儀器儀表配套加工 設(shè)備25臺等) 1.7億元，流動資金 6000 萬元。八、項目財務(wù)經(jīng)濟(jì)分析及社會效益分析1 、產(chǎn)品成本分析 在生產(chǎn)的成本中，主要的成本為直接材料即高純石墨、單晶硅棒、鋼材等采購成 本，占到了總成本的 84% 。達(dá)產(chǎn)年(投產(chǎn)后第二年)成本和費(fèi)用的測算： 外購原材料費(fèi) 43680 萬元燃料動力費(fèi) 500 萬元利息支出萬元工資和福利費(fèi)萬元低值易耗品攤銷費(fèi)萬元折舊費(fèi) 1260 萬元無形資產(chǎn)及遞延資產(chǎn)攤銷費(fèi) 114 萬元其