國(guó)內(nèi)外多晶硅行業(yè)現(xiàn)狀及行業(yè)困局破解之道

國(guó)內(nèi)外多晶硅行業(yè)現(xiàn)狀及

我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)困局的破解之道中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體材料分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)朱黎輝教授/研究員2013年4月1完整版課件ppt國(guó)內(nèi)外多晶硅行業(yè)現(xiàn)狀及

我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)困局的破解之道中國(guó)電子目錄：

一.半導(dǎo)體硅材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用與地位二.國(guó)際半導(dǎo)體硅材料的發(fā)展概況三.硅太陽(yáng)能電池用多晶硅內(nèi)在純度的重要性四.我國(guó)半導(dǎo)體硅材料的發(fā)展概況五.對(duì)中國(guó)化工集團(tuán)旗下藍(lán)星（集團(tuán)）股份公司用20億美元收購(gòu)挪威Elkem金屬硅產(chǎn)業(yè)鏈（包括冶金法多晶硅）的幾點(diǎn)淺見(jiàn)六.結(jié)尾：有關(guān)“目前困局的破解之道”的建議2完整版課件ppt目錄：一.半導(dǎo)體硅材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用與地位2完整版課件一.半導(dǎo)體硅材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的

作用與地位

（一）在電子信息技術(shù)、產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。能源、信息、材料是人類(lèi)社會(huì)的三大支柱。半導(dǎo)體硅（多晶、單晶）材料則是電子信息產(chǎn)業(yè)（尤其是集成電路產(chǎn)業(yè)）和新能源、綠色能源硅光伏產(chǎn)業(yè)的主體功能材料，硅材料的使用量至今仍然占全球半導(dǎo)體材料的95%以上，是第一大電子功能材料，且早已是一種戰(zhàn)略性的物資和產(chǎn)業(yè)。因此半導(dǎo)體硅材料產(chǎn)業(yè)和電子信息產(chǎn)業(yè)及新能源產(chǎn)業(yè)是已被國(guó)家列為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的三大項(xiàng)。半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，美、日、德等國(guó)際十大公司一直壟斷著半導(dǎo)體硅材料的技術(shù)、市場(chǎng)和售價(jià)，對(duì)我國(guó)進(jìn)行封鎖，嚴(yán)重地制約著我國(guó)現(xiàn)代化的進(jìn)程。硅占地殼的四分之一（28%），是地球上豐度最高的元素之一。我國(guó)已發(fā)現(xiàn)了高品位的硅（水晶、SiO2）礦140億噸以上，一萬(wàn)年也用不完。3完整版課件ppt一.半導(dǎo)體硅材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的

作用與地位（一）在電人類(lèi)社會(huì)已進(jìn)入了信息社會(huì)，進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)文明時(shí)代。在全球信息化、經(jīng)濟(jì)全球化和區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化的進(jìn)程中，以通信業(yè)、計(jì)算機(jī)業(yè)、網(wǎng)絡(luò)業(yè)、家電業(yè)為代表的信息技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)獲得了迅猛發(fā)展。信息產(chǎn)業(yè)早已成為了每個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家的第一大產(chǎn)業(yè)。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)也已快速超過(guò)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)而成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的第一大產(chǎn)業(yè)和對(duì)外出口創(chuàng)匯的支柱產(chǎn)業(yè)。以2008年為例：我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售總值達(dá)6.3萬(wàn)億元，工業(yè)增加值約1.5萬(wàn)億元，出口創(chuàng)匯額達(dá)5218億美元，占全國(guó)外匯出口總額的36.5%。我國(guó)已成為全球最大的電子信息產(chǎn)品制造基地。從2003年開(kāi)始我國(guó)的電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模已超過(guò)日本而躍居世界第二位，僅排在美國(guó)之后。4完整版課件ppt人類(lèi)社會(huì)已進(jìn)入了信息社會(huì)，進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)文明時(shí)代。在全球信息化、

半導(dǎo)體工業(yè)（尤其是集成電路工業(yè)）是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化與信息化建設(shè)的先導(dǎo)與支柱產(chǎn)業(yè)，是改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)及眾多高新技術(shù)的核心技術(shù)。而半導(dǎo)體硅（單晶）材料則是半導(dǎo)體工業(yè)的最重要的主體功能材料，是第一大功能電子材料，由于至今全球硅材料的使用仍占半導(dǎo)體材料總量的95％以上，而且國(guó)際集成電路（IC）芯片及各類(lèi)半導(dǎo)體器件的95％以上也是用硅片制造的（請(qǐng)見(jiàn)表1.硅的主要器件應(yīng)用）。硅材料、硅器件和硅集成電路的發(fā)展與應(yīng)用水平早已成為衡量一個(gè)國(guó)家的國(guó)力、國(guó)防、國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化及人民生活水平的重要標(biāo)志。鑒于其在一個(gè)獨(dú)立國(guó)家中的這種戰(zhàn)略地位，因此多年來(lái)，各發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)都投以巨資發(fā)展硅材料，硅器件和硅集成電路。5完整版課件ppt半導(dǎo)體工業(yè)（尤其是集成電路工業(yè)）是信息產(chǎn)業(yè)的表1.硅的主要器件應(yīng)用

材料種類(lèi)

制作的器件

應(yīng)用狀態(tài)與說(shuō)明

CZ單晶

二極管、晶體管、SOLAR

切、磨片

CZ單晶

雙極IC，MOS、CMOSIC

（吸除）拋光片

MCZ單晶CCD，高集成度IC（雙面）拋光片

FZ單晶

電力電子器件：SR、SCR、MCT、BCT、LTT；GTR、GTO、SITH、IGBT、PIN、PIC、SMARTPOWER、SOLAR

切、磨片；拋光片

薄層硅外延片

雙極IC，MOS、CMOSIC高集成度時(shí)用

高阻厚層硅外延片

VDMOS、IGBT、GTR、SIT、BSIT

新型電力電子器件用

SOI（SGOI）片

SOI（SGOI）-IC

材料與器件正在高速發(fā)展

非晶硅薄膜

SOLAR、TFT-LCD

金屬或玻璃襯底

注：MOS-金屬、氧化物、半導(dǎo)體；CMOS-互補(bǔ)MOS；CCD-電荷耦合器件；SR-整流器；SCR-可控硅；MCT-MOS晶閘管；BCT-雙向晶閘管；LTT-光控晶閘管；GTR-巨型晶體管；GTO-電路關(guān)斷晶閘管；SIT-靜電感應(yīng)晶體管；BSIT-雙極型靜電感應(yīng)晶體管；SITH-靜電感應(yīng)晶閘管；PIN-高反壓光電二極管、探測(cè)器；PIC-功率集成電路；SMARTPOWER-智能型功率器件；VDMOS-縱向雙擴(kuò)散MOS器件；TFT-LCD－薄膜液晶；SOI（SGOI）-IC-絕緣體上半導(dǎo)體材料（Si、Ge）與電路；SOLAR—太陽(yáng)能電池6完整版課件ppt表1.硅的主要器件應(yīng)用材料種類(lèi)制作的器件應(yīng)用狀態(tài)與說(shuō)明（二）在新能源、可再生能源、綠色能源硅光伏產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。

隨著地球上礦物能源（煤、天然氣、石油、鈾）的加速消耗所造成的“能源危機(jī)”不斷加劇及傳統(tǒng)能源消耗所產(chǎn)生的二氧化碳等溫室氣體對(duì)環(huán)境壓力的不斷加重。開(kāi)發(fā)新能源、可再生能源、綠色能源已成為人類(lèi)社會(huì)今后的重大課題，其中利用太陽(yáng)能發(fā)電的硅太陽(yáng)能電池的研究與生產(chǎn)是最具前途的科技之一。因此，半導(dǎo)體硅材料的研究與生產(chǎn)又進(jìn)入了新的發(fā)展期。我國(guó)的能源消耗是以煤為主的，但我國(guó)的煤只能開(kāi)采約80年了，我國(guó)已成為世界最大的碳排放國(guó)；且隨著現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程，我國(guó)已成為世界上第二大石油消耗國(guó)和輸入國(guó)，能源壓力將日趨嚴(yán)重，能源安全問(wèn)題早已提到議事日程上，因此大力加速發(fā)展可再生能源硅光伏產(chǎn)業(yè)及其基礎(chǔ)材料－高純半導(dǎo)體硅（多晶、單晶片）材料已成為當(dāng)務(wù)之急。與建硅集成電路生產(chǎn)線相比，建設(shè)硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線其投資強(qiáng)度與技術(shù)難度的門(mén)檻都較低，比較合乎我國(guó)的國(guó)情，加之其國(guó)際市場(chǎng)十分看好，其利潤(rùn)空間較大，引發(fā)了我國(guó)不少地區(qū)與企業(yè)的巨大興趣（請(qǐng)見(jiàn)表2.我國(guó)太陽(yáng)能電池/組件產(chǎn)能計(jì)劃情況）。

7完整版課件ppt（二）在新能源、可再生能源、綠色能源硅光伏產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。7完表2.我國(guó)太陽(yáng)能電池/組件產(chǎn)能計(jì)劃情況

（單位：MW）

企業(yè)名稱(chēng)2005年產(chǎn)能2010年計(jì)劃無(wú)錫尚德1201500蘇州阿特斯60900南京中電光伏251000江蘇林洋25800天威英利10500新疆新能源420上海太陽(yáng)能10150京瓷（天津）1212寧波太陽(yáng)能10100云南半導(dǎo)體10100上海泰陽(yáng)10100常州天合

1000洛陽(yáng)中硅公司

250風(fēng)帆股份

40龍利卡

65寧波杉杉

100江蘇江陰

100北京中輕

100其他

200合計(jì)2967037（實(shí)際已達(dá)10.67GW）2010年全球產(chǎn)20.4GW，裝機(jī)17.4GW，中國(guó)占10.67GW（相應(yīng)我國(guó)生產(chǎn)多晶硅4.5萬(wàn)噸，進(jìn)口4.7萬(wàn)噸）。2011年全球產(chǎn)30GW，裝機(jī)27.7GW，中國(guó)占16GW（相應(yīng)我國(guó)產(chǎn)多晶硅8.4萬(wàn)噸，進(jìn)口約8萬(wàn)噸）。2012年全球生產(chǎn)了35GW太陽(yáng)能電池，我國(guó)占17.5GW，出口了13.5GW。我國(guó)已有太陽(yáng)能電池產(chǎn)能50GW，生產(chǎn)線超過(guò)1000條。8完整版課件ppt表2.我國(guó)太陽(yáng)能電池/組件產(chǎn)能計(jì)劃情況（單位：MW）企

2011年中國(guó)有累積近2GW的光伏設(shè)施接入電網(wǎng)，是2010年安裝560MW的近4倍。2012年9月國(guó)家能源局發(fā)布了《中國(guó)可再生能源“十二五”規(guī)劃》，其發(fā)展目標(biāo)是原來(lái)的到2015年太陽(yáng)能電池將達(dá)到10GW的指標(biāo)上調(diào)至15GW（相當(dāng)于內(nèi)需用多晶硅12萬(wàn)噸），最近又調(diào)至21GW（相當(dāng)于內(nèi)需用多晶硅18萬(wàn)噸）；2020年國(guó)內(nèi)裝機(jī)容量高達(dá)50GW（相當(dāng)于內(nèi)需用多晶硅40萬(wàn)噸）。國(guó)際能源署（IEA）對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的未來(lái)發(fā)展也做出了積極的預(yù)測(cè)：2020年世界光伏發(fā)電將占總發(fā)電量的2%，到2030年可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上，太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界總電力的供應(yīng)中達(dá)到10%以上。在不考慮CO2成本的情況下，煤電每兆瓦的可變發(fā)電成本約17美元，核電8.23美元，風(fēng)電6.67美元，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本僅為4.17美元。因此太陽(yáng)能光伏是今后最有發(fā)展前景的清潔能源。9完整版課件ppt

2011年中國(guó)有累積近2GW的光伏設(shè)施接入電網(wǎng)，是2010

因此可以預(yù)測(cè)，硅光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在我國(guó)將有著極好的前景，對(duì)我國(guó)半導(dǎo)體硅材料，尤其是對(duì)高純多晶硅的研制生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的市場(chǎng)空間，極好的機(jī)遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。但是，我國(guó)前幾年多晶硅的嚴(yán)重短缺以及銷(xiāo)售價(jià)格二十幾倍的暴漲所造成的各類(lèi)硅片供應(yīng)極度緊張狀態(tài)已經(jīng)成為我國(guó)發(fā)展半導(dǎo)體工業(yè)、電子信息產(chǎn)業(yè)及新能源硅光伏產(chǎn)業(yè)的主要瓶頸，是當(dāng)時(shí)我國(guó)電子工業(yè)中最大的結(jié)構(gòu)性矛盾。半導(dǎo)體高純硅材料已成為一種戰(zhàn)略性的物資。近三年來(lái)國(guó)際金融、經(jīng)濟(jì)危機(jī)的發(fā)生及歐債危機(jī)對(duì)硅光伏市場(chǎng)造成了一定的沖擊。國(guó)際上對(duì)硅太陽(yáng)能電池訂單的臨時(shí)性減少給國(guó)內(nèi)不少企業(yè)帶來(lái)巨大壓力。但隨著美、日、歐把新能源硅光伏產(chǎn)業(yè)作為救市的重要手段及我國(guó)的率先復(fù)蘇，迎來(lái)了2011年我國(guó)硅光伏產(chǎn)業(yè)的又一次大發(fā)展，即或今年美國(guó)對(duì)我國(guó)硅太陽(yáng)能電池的銷(xiāo)售發(fā)起雙反，且歐盟也將啟動(dòng)“雙反”，但由于世界的能源危機(jī)是永遠(yuǎn)的，經(jīng)濟(jì)危機(jī)只是暫時(shí)的，則仍然可以預(yù)測(cè)，隨著國(guó)內(nèi)、外經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，將帶來(lái)硅材料及硅光伏產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展階段。10完整版課件ppt因此可以預(yù)測(cè)，硅光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在我國(guó)將有著極好的前景二.國(guó)際半導(dǎo)體硅材料的發(fā)展概況（一）國(guó)際十大多晶硅生產(chǎn)廠家的簡(jiǎn)況。至今為止，國(guó)際上生產(chǎn)高純多晶硅的主要方法仍然以“改良西門(mén)子法－三氯氫硅氫還原法”（約占全球總產(chǎn)量的90％）和硅烷熱分解法（占總量的約10％）為主?？梢?jiàn)：表3：世界多晶硅的生產(chǎn)與發(fā)展預(yù)測(cè)《稀有金屬新聞》（日）2009年3月8日No.238811完整版課件ppt二.國(guó)際半導(dǎo)體硅材料的發(fā)展概況（一）國(guó)際十大多晶硅生產(chǎn)廠家的表3：世界多晶硅的生產(chǎn)與發(fā)展預(yù)測(cè)生產(chǎn)廠所在地年份廠名20082009201020112012日本德山5,2007,5008,20014,20010,200三菱材料1,8001,8002,8002,8001,800大阪鈦工藝（原住友鈦）1,3001,4001,4003,0001,600M.Setek2,0003,0004,0006,0002,000JFE400400400400400小計(jì)10,70014,10016,80026,40013,600韓國(guó)D.C化學(xué)4,0005,00016,50026,50020,500OCI21,00040,00036,000美國(guó)Hemlock17,00022,50027,50036,00041,000REC※6,20011,00018,00018,00011,000MEMC6,0008,0008,00016,0005,600美國(guó)三菱多晶硅1,5001,5001,5001,5001,500德國(guó)Wacker11,00016,00025,00030,00040,000意大利MEMC1,0001,0001,0001,0001,000中國(guó)12,00022,00045,00081,00072,000合計(jì)81,000134,000210,000274000242,000年增長(zhǎng)率（%）+48%+38%+45%+31%—14%《稀有金屬新聞》（日）2013年3月8日

※注：自2008年起對(duì)REC（Butte）和REC（SGS）做統(tǒng)一的統(tǒng)計(jì)單位：噸12完整版課件ppt表3：世界多晶硅的生產(chǎn)與發(fā)展預(yù)測(cè)生產(chǎn)廠所在地132011年全球部分多晶硅企業(yè)產(chǎn)能情況企業(yè)國(guó)別2010年產(chǎn)能（T）2011年產(chǎn)能（e）2011年產(chǎn)量(e)Hemlock美國(guó)36,00036,00033,000Wacker德國(guó)32,00042,00033,000保利協(xié)鑫中國(guó)27,00046,00030,000OCI韓國(guó)21,00042,00028,000REC挪威18,00019,00018,500MEMC美國(guó)12,10013,10012,000ToKuyama日本8,2009,2008,000賽維LDK中國(guó)1,100025,00011,000洛陽(yáng)中硅中國(guó)5,00010,0008,100重慶大全中國(guó)4,3007,3004,500合計(jì)174,600256,600186,1002006-2011全球多晶硅產(chǎn)量增長(zhǎng)情況2011年全球主要國(guó)家多晶硅產(chǎn)能產(chǎn)量情況表4：:2011年全球（包括中國(guó)）多晶硅的發(fā)展概況13完整版課件ppt132011年全球部分多晶硅企業(yè)產(chǎn)能情況企業(yè)國(guó)別2010年2（三）國(guó)際上太陽(yáng)能電池用多晶硅新工藝方法研究簡(jiǎn)況

表8.多晶硅太陽(yáng)能電池級(jí)新工藝方法研究狀況1.VLD（VaporLiquidDeposition）方法，氣液沉積法，簡(jiǎn)稱(chēng)“熔融析出法”，為日本德山公司1999年開(kāi)始研制。仍采用SiHCl3氫還原，多晶硅以液態(tài)沉積在1500℃的石墨管壁上，然后滴下在反應(yīng)器底部固化成粒狀多晶硅。其優(yōu)點(diǎn)是沉積速度比改良西門(mén)子法高十倍，缺點(diǎn)是含碳量高（100PPma）。2.SiHCl3氫還原+FBR(Fluidizedbedreactor)法，德國(guó)Wacker公司從2000年開(kāi)始這項(xiàng)研究，采用改良西門(mén)子工藝，應(yīng)用流床反應(yīng)器生產(chǎn)粒狀硅。2006年底達(dá)到1200噸/年的規(guī)模，2007年達(dá)產(chǎn)3000噸/年。

3.SiH4熱解用硅管反應(yīng)器的方法，由德國(guó)JSSI(JointSolarSiliconGmbH&CoKG)公司研制。2003年，由德國(guó)SolarWorldAG和DequssaAG合資創(chuàng)辦。硅管內(nèi)沉積溫度為800℃。該法節(jié)能，且無(wú)金屬污染。

4.挪威可再生能源公司(REC,NorwegianRenewableEnergyCorporation)于2005年買(mǎi)斷美國(guó)ASiMI(AdvancedSiliconMaterials)公司。并早與美國(guó)太陽(yáng)能硅(SGS,SolarGradeSiliconLLC)(AsiMI所有)合作于2002年開(kāi)始在華盛頓州的MosesLake用硅烷熱解棒狀法(或稱(chēng)西門(mén)子反應(yīng)器法)生產(chǎn)非一級(jí)多晶硅(或稱(chēng)泡沫硅)，計(jì)劃于2008年達(dá)到5000噸/年，2010年達(dá)到13500噸/年。5.挪威ElkemSolar公司，Elkem母公司原來(lái)具有生產(chǎn)30萬(wàn)噸/年金屬硅的能力。該公司采用Pyrometallurgicalrefining火花精煉法讓液態(tài)金屬硅與火山巖(Scoriae)反應(yīng)，代替與酸反應(yīng)的濕化冶金。近日有突破（本文后面專(zhuān)題討論）。6.冶金法碳還原硅石結(jié)合物理化學(xué)提純的工藝方法。在金屬硅的工藝后，利用其高溫液態(tài)通入H2O、O2、Cl2或HCl后造渣去除碳和金屬雜質(zhì)達(dá)到進(jìn)一步提高純度的目的。硅液進(jìn)入石英坩堝采用定向結(jié)晶（凝固）爐提高純度制作太陽(yáng)能電池用多晶硅片的連續(xù)工藝。但硅的純度仍未能突破六個(gè)9。7.SiCl4與金屬還原劑(Na、Zn等)反應(yīng)制取多晶硅。較為節(jié)能，但金屬還原劑的回收循環(huán)技術(shù)不利于降低成本。8.物理提純法在金屬硅制備時(shí)利用電子束加熱或等離子氣體加熱，甚或進(jìn)一步采用高真空脫氣技術(shù)去除高溫硅液中各類(lèi)雜質(zhì)后進(jìn)入石英坩堝，最后采用定向結(jié)晶爐制取多晶硅錠。硅的最高純度至今仍未突破六個(gè)914完整版課件ppt（三）國(guó)際上太陽(yáng)能電池用多晶硅新工藝方法研究簡(jiǎn)況（四）國(guó)際上單晶硅拋光片的生產(chǎn)狀況與發(fā)展趨勢(shì)及新技術(shù)、新工藝與新結(jié)構(gòu)。2012年，全球硅單晶拋光片總產(chǎn)量達(dá)118.9億吋2

（約合IC級(jí)單晶硅30000噸），其銷(xiāo)售值為127億美元，創(chuàng)歷史新高。在上述晶圓中，硅外延片約占34%，SOI片已占15%，電力電子器件用區(qū)熔硅單晶切、磨、拋光片約占總產(chǎn)量的7～8%；其中12″片占全部晶圓的61.7%（已建成12″IC線98條），8″片占27.2%（8″IC線有近200條，基本上趨于飽和），6″片的含量已不足10%；目前國(guó)際上IC生產(chǎn)線發(fā)展的主流是12″線，而且硅外延片及SOI片將是今后IC用硅晶圓的發(fā)展主流產(chǎn)品；區(qū)熔硅單晶片主流是5″、6″片，目前國(guó)際上最大已做到8″區(qū)熔硅單晶拋光片。以處于世界第一位的日本信越半導(dǎo)體公司為例：其8″硅拋光片的月生產(chǎn)能力早已達(dá)到120萬(wàn)片，其12″片06年早已達(dá)到月產(chǎn)35萬(wàn)片，并進(jìn)一步投資2000億日元（相當(dāng)于19億美元）已將其12″片生產(chǎn)能力達(dá)到月產(chǎn)70萬(wàn)片（約占全球12″片產(chǎn)量的50%）。美國(guó)（MEMC）、德國(guó)（Wacker）、日本都已研制成功18″硅拋光片及硅外延片。全球已有4處在研發(fā)18″IC線，預(yù)計(jì)2014年投產(chǎn)。15完整版課件ppt（四）國(guó)際上單晶硅拋光片的生產(chǎn)狀況與發(fā)展趨勢(shì)及新技術(shù)、新工藝

在發(fā)展SOI材料的同時(shí)，SiGe/Si結(jié)構(gòu)的應(yīng)變硅材料技術(shù)的研究被認(rèn)為是CMOS電路最具前景的結(jié)構(gòu)。而且近年來(lái)，隨著SOI技術(shù)和SiGe技術(shù)的日漸成熟，一種基于這兩種技術(shù)的微電子技術(shù)SiGe-OI應(yīng)運(yùn)而生，應(yīng)變硅技術(shù)與SOI技術(shù)相結(jié)合，即SSOI（或稱(chēng)SGOI）技術(shù)將成為新一代極大規(guī)模硅基集成電路的主流技術(shù)和新的基礎(chǔ)材料。近年來(lái)，在硅片深亞微米加工微電子技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，與精密機(jī)械加工技術(shù)及其它功能的微型傳感技術(shù)相融合而高速發(fā)展的微電子機(jī)械系統(tǒng)MEMS、NEMS技術(shù)代表著21世紀(jì)微納電子技術(shù)的一個(gè)新的發(fā)展方向，利用三維加工技術(shù)制造微米、納米尺度的零件、部件或集光機(jī)電磁等多功能于一體完成一定功能的復(fù)雜微細(xì)系統(tǒng)，受到世界范圍的關(guān)注。16完整版課件ppt在發(fā)展SOI材料的同時(shí)，SiGe/Si結(jié)構(gòu)的世界光伏近10年進(jìn)入超高速發(fā)展時(shí)期，其主要推動(dòng)力是“上網(wǎng)電價(jià)法”。世界近10年光伏發(fā)電平均增長(zhǎng)55.5%（至2010年），最近5年平均增長(zhǎng)68%（至2010年）。2010年世界太陽(yáng)能電池產(chǎn)量23.9GWp，同比增長(zhǎng)124%，中國(guó)大陸產(chǎn)量10.673GWp，占全球44.66%；中國(guó)臺(tái)灣3520MWp，占全球14.73%；日本2182MWp，占全球9.13%；歐洲3127MWp，占全球13.08%；美國(guó)1116MWp，占全球9.13%；其它3280MWp，占全球13.73%。2010年，CIGS/CIS426MWp，占全球1.78%；硅基薄膜電池1346MWp，占全球5.63%；CdTe電池1438MWp，占6.02%；高效單晶硅電池920MWp，占3.85%；標(biāo)準(zhǔn)晶硅電池19768MWp，占82.72%。晶硅電池同比增長(zhǎng)128%，仍是目前主導(dǎo)技術(shù)。薄膜電池持續(xù)增加，但份額由2009年的17%下降到2010年的13%。（五）全球光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況17完整版課件ppt世界光伏近10年進(jìn)入超高速發(fā)展時(shí)期，其主要推動(dòng)力是“上網(wǎng)電價(jià)表5：2010年太陽(yáng)能電池前15位廠商產(chǎn)量（MWp）及排序排序公司名稱(chēng)電池產(chǎn)量（MWp）備注1Suntech(CN-ML)1584晶硅電池2JASolar(CN-ML)1464晶硅電池3FirstSolar(US)1400CdTe電池4YingLi(CN-ML)1117晶硅電池5TringSolar(CN-ML)1116晶硅電池6Q-Cells(DE)939晶硅電池7Gintech(CN-TW)800晶硅電池8Sharp(JP)745晶硅電池9Motech(CN-TW)715晶硅電池10Kycera(JP)650晶硅電池11Hanwha(CN-ML)532晶硅電池12NeoSolar(CN-TW)530晶硅電池13ATS(CN-ML)523晶硅電池14SunPower(US)520高效單晶硅電池15REC517晶硅電池組件排序：1.尚德，2.FirstSolar，3.英利，4.TringSolar，5.Sharp。薄膜排序：1.FirstSolar，1400MW；2.Sharp，195MW；3.TringSolar，138MW；4.聯(lián)合太陽(yáng)能，120MW。18完整版課件ppt表5：2010年太陽(yáng)能電池前15位廠商產(chǎn)量（MWp）及排序排2010年世界光伏市場(chǎng)裝機(jī)17.5GWp，同比增長(zhǎng)143%。歐洲占79.4%；德國(guó)7400MW，占42.29%；意大利3300MWp，占18.86%，2011年7000MWp；捷克1300MWp，占7.43%；日本1000MW，占5.71%；美國(guó)878MWp，占5.02%；法國(guó)704MWp，占4.02%；中國(guó)500MWp，占2.86%。至2010年，世界并網(wǎng)光伏累計(jì)安裝達(dá)40GWp，至2010年，我國(guó)光伏累計(jì)安裝約0.8GWp，其中并網(wǎng)0.4GWp，約占世界的1/100。2000年德國(guó)率先實(shí)施“上網(wǎng)電價(jià)法”，一躍成為光伏最大市場(chǎng)，并拉動(dòng)全球光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2010年德國(guó)安裝7400MWp，占世界的42.3%。累計(jì)安裝16.5GWp，占世界（40GWp）的41.25%。在德國(guó)的帶動(dòng)下，歐洲全面實(shí)施“上網(wǎng)電價(jià)法”，2010年歐洲安裝光伏系統(tǒng)14GWp，占世界市場(chǎng)79.4%。世界10年的經(jīng)驗(yàn)證明“上網(wǎng)電價(jià)法”是推動(dòng)可再生能源市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展最有效、最具可操作性、最科學(xué)的措施。太陽(yáng)能電池組件價(jià)格從2007年4美元/Wp降到2011、06的1.4美元/Wp（0.935美元/瓦）?？稍偕茉碦E歐洲路線圖，預(yù)計(jì)2050年100%替代，碳排放減80%。聯(lián)合國(guó)2011.5.11報(bào)告，2050年全球RE替代80%。19完整版課件ppt2010年世界光伏市場(chǎng)裝機(jī)17.5GWp，同比增長(zhǎng)143%。2011年全球生產(chǎn)的多晶硅達(dá)到27.4萬(wàn)噸，同年，我國(guó)生產(chǎn)的多晶硅達(dá)8.4萬(wàn)噸，首次居世界產(chǎn)量第一位，超過(guò)了美國(guó)、德國(guó)和日本。但我國(guó)生產(chǎn)的多晶硅至今主要是滿(mǎn)足太陽(yáng)能電池制造的需要。我國(guó)所需要的高質(zhì)量的電子級(jí)（集成電路使用）多晶硅，尤其是電力電子器件用區(qū)熔級(jí)多晶硅仍然幾乎全部依靠進(jìn)口。2011年全球光伏組件總產(chǎn)量達(dá)到30GW，同比增長(zhǎng)30%。2011年全球排名前十位的電池片企業(yè)占全球產(chǎn)量的44%，其中中國(guó)（含臺(tái)灣地區(qū)）的晶硅電池制造廠商占八席；電池組件生產(chǎn)企業(yè)中，中國(guó)企業(yè)占據(jù)了六席。2011年我國(guó)大陸太陽(yáng)能電池產(chǎn)量仍然保持了較高的增長(zhǎng)，出貨量達(dá)到13.0GW，占全球總產(chǎn)量近48%，2007年、2008年、2009年、2010年至2011年連續(xù)五年居世界第一；臺(tái)灣在全球光伏市場(chǎng)占12.7%，計(jì)3.4GW；兩地合計(jì)達(dá)全球太陽(yáng)能電池總量60.5%，計(jì)16.4GW。2011年，國(guó)內(nèi)光伏行業(yè)銷(xiāo)售值達(dá)6000億元，就業(yè)人數(shù)超過(guò)60萬(wàn)人。2011年，我國(guó)國(guó)內(nèi)光伏裝機(jī)量初步統(tǒng)計(jì)達(dá)到2.5GW，同比2010年裝機(jī)520MW增長(zhǎng)380%。2011年，國(guó)家能源局進(jìn)一步上調(diào)“十二五”目標(biāo)，由原來(lái)的國(guó)內(nèi)裝機(jī)10GW上調(diào)至15GW，目前已調(diào)至21GW。從2012年起，我國(guó)國(guó)內(nèi)年裝機(jī)量達(dá)到4.5GW，國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng)啟動(dòng)將逐步加快。與以往多年我國(guó)生產(chǎn)的晶硅電池95%以上都銷(xiāo)往歐、美相比，我國(guó)國(guó)內(nèi)將從政策上明顯加快拉動(dòng)內(nèi)需，是一種歷史性的大轉(zhuǎn)變。20完整版課件ppt2011年全球生產(chǎn)的多晶硅達(dá)到27.4萬(wàn)噸，同年，我國(guó)生產(chǎn)的三.硅太陽(yáng)能電池用多晶硅內(nèi)在純度的重要性

（一）硅太陽(yáng)能電池對(duì)原始多晶硅內(nèi)在質(zhì)量的基本要求

圖1：硅中載流子濃度與電阻率的關(guān)系

21完整版課件ppt三.硅太陽(yáng)能電池用多晶硅內(nèi)在純度的重要性

（一）硅太陽(yáng)能電池

從“圖1：硅中載流子濃度與電阻率的關(guān)系”的曲線中可以查到目前用于制作硅太陽(yáng)能電池的P型硅片中低電阻率（0.3Ω-cm，0.5Ω-cm）和航天級(jí)硅太陽(yáng)能電池用硅片電阻率所對(duì)應(yīng)的摻硼雜質(zhì)的濃度（載流子濃度）。可見(jiàn)表6：硅太陽(yáng)能電池對(duì)原始硅材料純度的最低要求。從表6的數(shù)據(jù)對(duì)照中可以推論如下：普通硅太陽(yáng)能電池制作所用多晶硅的純度最低應(yīng)高于7個(gè)9，航天級(jí)的硅太陽(yáng)能電池制作所用多晶硅的純度甚至應(yīng)該在8至9個(gè)9以上。請(qǐng)見(jiàn)表7和表8，可見(jiàn)美國(guó)ASiMI公司出售的用于直拉法和定向凝固結(jié)晶法的太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的純度（對(duì)應(yīng)磷、硼含量）是高于8個(gè)9的（其中碳含量也高于6個(gè)9，或稱(chēng)1ppma）。22完整版課件ppt從“圖1：硅中載流子濃度與電阻率的關(guān)系”的表6.硅太陽(yáng)能電池對(duì)原始硅材料純度的

最低要求電池種類(lèi)太陽(yáng)能電池硅片型號(hào)、電阻率對(duì)應(yīng)雜質(zhì)濃度按10:1摻雜比，要求反型雜質(zhì)濃度硅的原子密度對(duì)應(yīng)原始硅材料最低純度要求普通太陽(yáng)能電池P型0.3Ω-cm含硼5×1016at/cm3N型（磷）5×1015at/cm35×1022at/cm31×10-77個(gè)9P型0.5Ω-cm含硼2.7×1016at/cm3N型（磷）2.7×1015at/cm35×1022at/cm30.54×10-7高于7個(gè)9航天級(jí)太陽(yáng)能電池P型8Ω-cm含硼1.6×1015at/cm3N型（磷）1.6×1014at/cm35×1022at/cm30.32×10-8高于8個(gè)9P型15Ω-cm含硼1.0×1015at/cm3N型（磷）1.0×1014at/cm35×1022at/cm30.2×10-8高于8個(gè)923完整版課件ppt表6.硅太陽(yáng)能電池對(duì)原始硅材料純度的

最低要求電池太陽(yáng)能表7.24完整版課件ppt表7.24完整版課件ppt表8.25完整版課件ppt表8.25完整版課件ppt（二）各類(lèi)雜質(zhì)在半導(dǎo)體硅材料中的行為（物化參數(shù)）及其對(duì)硅晶體

電學(xué)性能的影響

硅太陽(yáng)能電池的工作原理是利用硅片表面P-N結(jié)的光電效應(yīng)，它仍然是一種標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體器件，而且是一種少數(shù)載流子器件。所以，有關(guān)半導(dǎo)體的復(fù)合理論對(duì)硅太陽(yáng)能電池同樣成立。

請(qǐng)見(jiàn)公式：電阻率ρ＝1/σ=1/[(nμn+pμp)e]

當(dāng)采用P型摻硼（淺受主）硅片制作太陽(yáng)能電池時(shí)，硅片中的高濃度反型（N型）雜質(zhì)（如磷、砷、銻等淺施主）在室溫下也早已激發(fā)電離（屬于淺能級(jí)雜質(zhì)），產(chǎn)生高濃度補(bǔ)償（表觀電阻率高），嚴(yán)重影響光生伏特效應(yīng)。26完整版課件ppt（二）各類(lèi)雜質(zhì)在半導(dǎo)體硅材料中的行為（物化參數(shù)）及其對(duì)硅晶體

硅中氧、碳及各種金屬雜質(zhì)對(duì)光的吸收峰大都在長(zhǎng)波長(zhǎng)（如氧的主吸收峰在9.04μm，碳的主吸收峰在14.5μm）紅外波段，使得陽(yáng)光對(duì)硅電池的照射主要轉(zhuǎn)換為熱量，從而大大降低了光電轉(zhuǎn)換效率，電池的光譜響應(yīng)差。請(qǐng)見(jiàn)以下各表：

27完整版課件ppt硅中氧、碳及各種金屬雜質(zhì)對(duì)光的吸收峰大都在表9.硅中各種雜質(zhì)的能級(jí)元素

E1-Ev(eV)

Ec-E2(eV)

元素

E1-Ev(eV)

Ec-E2(eV)

B0.045（A）

Mn0.53（D）

Al0.057（A）Hg0.33（D）0.25（D）

0.31（A）0.35（A）

Ga0.065（A）

W0.31（D）0.34（D）

0.22（A）0.36（A）0.37（A）

In0.16（A）

Mo0.30（D）0.34（D）

0.33（D）

Tl0.26（A）

Pt0.31（D）0.37（D）

P0.044（D）

Zn0.31（A）

0.55（A）

As0.049（D）

Zn+B1

0.092（A）

注：B1為硼的第一種形式注：B2為硼的第二種形式

Sn0.039（D）

Zn+B2

0.126（A）

Bi0.067（D）

Zn+Al0.078（A）

O0.13（D）0.30（D）

Zn+Ga0.063（A）

S0.18（D）0.37（D）

注：E1-Ev—離滿(mǎn)帶頂?shù)哪芗?jí)位置。Ec-E2—離導(dǎo)帶底的能級(jí)位置。Ev—滿(mǎn)帶頂。A—受主。Ec—導(dǎo)帶底。D—施主。

Li0.033（D）

Au0.35（D）

0.54（A）

Cu0.24（D）0.49（A）

Ag0.34（A）

Fe0.46（D）

0.55（D）

Ni0.23（A）

0.35（A）

28完整版課件ppt表9.硅中各種雜質(zhì)的能級(jí)元素E1-Ev(eV)Ec-E表10.有關(guān)雜質(zhì)在硅中的分凝系數(shù)

元素

分凝系數(shù)k測(cè)量方法

元素

分凝系數(shù)k測(cè)量方法

B0.9CAu3×10-5

R,C.Al≧0.004CSn0.02RGa0.01R,CTa1×10-7

RIn5×10-4

R.Fe5×10-4

RP0.35R,C.S1×10-5

As0.30R,C.Co10-4

Sb0.04R,C.Pt10-8

Bi8×10-4

Cd～10-8

Cu4×10-4

RPd～10-8

Ag1×10-8

Mn10-5

Li1×10-2

Zn～10-5

O1.25C0.07

1.

分凝系數(shù)ｋ＝CS/CL：為在平衡時(shí)固體中雜質(zhì)濃度（CS）與液體中雜質(zhì)濃度（CL）之比。2．

測(cè)量方法中C表示用電阻率測(cè)量法，R表示用放射性示蹤法。3．

實(shí)際上分凝系數(shù)與晶體生長(zhǎng)速度有關(guān)，所以引用有效分凝系數(shù)（k有效）

式中：f—晶體生長(zhǎng)速度。

e—自然對(duì)數(shù)底

δ—雜質(zhì)積累層（一般為10-3-10-1cm）。

D—雜質(zhì)在硅液體中的擴(kuò)散系數(shù)。29完整版課件ppt表10.有關(guān)雜質(zhì)在硅中的分凝系數(shù)元素分凝系數(shù)k測(cè)量方?有關(guān)雜質(zhì)在硅中的揮發(fā)（1）當(dāng)在真空下生長(zhǎng)時(shí)，不但要考慮雜質(zhì)在硅中的分凝效應(yīng)，而且還要考慮到雜質(zhì)在硅中的揮發(fā)效應(yīng)。雜質(zhì)在硅中的分凝效應(yīng)用下式表示：

…………..(1)雜質(zhì)在硅中的揮發(fā)效應(yīng)用下式表示：

…….…..……………(2)考慮這兩種效應(yīng)的綜合效率，用下式表示：

…………….(3)上列各式中：

CS—單晶中的雜質(zhì)濃度。

CL—液體中的雜質(zhì)濃度。

CO—最初始的雜質(zhì)濃度。

k—雜質(zhì)在硅中的分凝系數(shù)。

B—揮發(fā)系數(shù)。

SL—揮發(fā)面積。

VL—溶體體積。

t—揮發(fā)時(shí)間。

x—固液交接面位置（全長(zhǎng)的分?jǐn)?shù)）30完整版課件ppt?有關(guān)雜質(zhì)在硅中的揮發(fā)…………..(1)雜表11．有關(guān)雜質(zhì)在熔硅中的揮發(fā)常數(shù)雜質(zhì)PAsSbBAlGaInCuFeMnE厘米/秒10-45×10-37×10-25×10-610-410-35×10-35×10-52×10-52×10-4t揮發(fā)5小時(shí)5分0.5分100小時(shí)5小時(shí)0.5小時(shí)5分10小時(shí)20小時(shí)2小時(shí)1．表中t揮發(fā)表示雜質(zhì)在熔硅中揮發(fā)掉大半的時(shí)間（令其體積與表面積之比等于2CM）2．重?fù)诫s應(yīng)在氣氛中進(jìn)行

（2）揮發(fā)常數(shù)。當(dāng)雜質(zhì)濃度很小時(shí)，真空下單位時(shí)間從熔體中揮發(fā)的雜質(zhì)量。

N=EACL式中：

A為溶體揮發(fā)表面。

CL是溶體中雜質(zhì)濃度。

E是揮發(fā)常數(shù)。31完整版課件ppt表11．有關(guān)雜質(zhì)在熔硅中的揮發(fā)常數(shù)雜質(zhì)PAsSbBAlGa?有關(guān)雜質(zhì)在硅中的擴(kuò)散

在高溫時(shí)必須充分考慮雜質(zhì)在硅中的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)可以用擴(kuò)散方程來(lái)表示：………………….(1)

式中：J擴(kuò)散—擴(kuò)散流密度，即單位時(shí)間通過(guò)單位面積的原子數(shù)。

—雜質(zhì)濃度沿x軸梯度。

D—擴(kuò)散系數(shù)。負(fù)號(hào)表示雜質(zhì)擴(kuò)散向濃度小的方向進(jìn)行。擴(kuò)散系數(shù)D隨溫度按指數(shù)迅速變化：……..(2)式中：Do—常數(shù)。R—?dú)怏w常數(shù)。

T—絕對(duì)溫度。

E—激活能。

32完整版課件ppt?有關(guān)雜質(zhì)在硅中的擴(kuò)散

在高溫時(shí)必須充分考慮雜質(zhì)在硅中的擴(kuò)元素D（在1200℃）（cm2/秒）Do（cm2/秒）E（千卡/克分子）Li～4×10-52.4×10-31.9×10-32.2×10-31.8×1041.47×1041.62×104Cu8×10-65×10-5(在900℃)——Au1.3×10-71.1×10-32.58×104Zn～5×10-7（在1100～1300℃）——B4×10-1210.58.5×104Al1.5×10-113.0×10-101.5×10-111.5×10-118.0———8.0×1048.9×104——Ga4.0×10-123.68.1×104In～9.0×10-1316.59.0×104Tl～9.0×10-1316.59.0×104Ge～3.0×10-136.26×1051.2182×105P4.0×10-1210.58.5×104As3.0×10-130.328.5×104Sb2.0×10-131.5×10-113.0×10-125.60.112—9.1×1046.6×104—Bi2.0×10-181.03×1031.07×105O1.8×10-10（在1300℃）——Fe7×10-60.00622.0×104表12．有關(guān)雜質(zhì)在硅中當(dāng)溫度等于1200℃時(shí)的擴(kuò)散系數(shù)：

33完整版課件ppt元素D（在1200℃）（cm2/秒）Do（cm2/秒）E（千圖2．硅中雜質(zhì)的固相溶解度34完整版課件ppt圖2．硅中雜質(zhì)的固相溶解度34完整版課件ppt

硅中的堿金屬雜質(zhì)如鉀、鈉（鋰、鈣）等原子（或離子）在硅太陽(yáng)能電池片制作工藝的堿腐蝕清洗、制絨、高溫氧化、擴(kuò)散時(shí)其遷移率很高，很容易穿透氧化硅膜層而形成表面態(tài)和界面態(tài)，加速非平衡少數(shù)載流子的表面復(fù)合，產(chǎn)生表面、界面的漏電流，降低少子的表面壽命（及有效壽命）。硅中的重金屬雜質(zhì)和過(guò)渡金屬雜質(zhì)如金、銀、銅、鐵、錳、鎳、鈷、汞……等屬于深能級(jí)雜質(zhì)，有的甚至是多重能級(jí)雜質(zhì)和既是施主，又是受主的雙重深能級(jí)雜質(zhì)（如銅、金、鐵、鎳、汞、鎢、鉑…）。這些雜質(zhì)在硅中對(duì)少數(shù)載流子的俘獲截面往往比正常摻雜的元素（硼、磷…）大2至3個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，上述重金屬雜質(zhì)的存在更嚴(yán)重地影響少子的體內(nèi)壽命（及有效壽命），它們?nèi)缭陔姵仄谋砻婊蚪缑嫣?，則降低表面壽命。金屬雜質(zhì)所造成的硅中少數(shù)載流子的表面壽命、體內(nèi)壽命及有效壽命的降低最終將造成硅太陽(yáng)能電池的短路電流密度和開(kāi)路電壓的降低，大大降低電池的光電轉(zhuǎn)換效率；因此，從這種意義上講，硅太陽(yáng)能電池片中的上述各類(lèi)金屬雜質(zhì)的對(duì)應(yīng)純度應(yīng)該更高（或稱(chēng)其含量應(yīng)該更少），應(yīng)該在9個(gè)9以上。（注：有專(zhuān)家指出：最高限度，硅中的Co、Fe、Mn、Cr的含量不應(yīng)該超過(guò)1015cm-3，Ti、V、Nb、Mo、W、Zr和Ta等雜質(zhì)含量不應(yīng)該超過(guò)1013cm-3）。35完整版課件ppt硅中的堿金屬雜質(zhì)如鉀、鈉（鋰、鈣）等原

從“表12：硅中雜質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)”可以看出：硅中金屬雜質(zhì)高溫下的擴(kuò)散系數(shù)（如鐵Fe為7×10-6，銅Cu為8×10-6）比硅中正常摻雜元素的擴(kuò)散系數(shù)（如施主雜質(zhì)磷P為4.0×10-12、砷As為3.0×10-13、銻Sb為1.5～3.0×10-12和受主雜質(zhì)硼B(yǎng)為4×10-12）高出6至7個(gè)數(shù)量級(jí)。硅片制作成太陽(yáng)能電池組件后，在太陽(yáng)下長(zhǎng)時(shí)間曝曬使用后，各類(lèi)金屬雜質(zhì)會(huì)逐漸擴(kuò)散遷移至P-N結(jié)界面處，使電池片表面P-N結(jié)界面處漏電流增大，少子壽命降低，從而逐漸降低硅太陽(yáng)能電池組件系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換效率及發(fā)電量，使組件發(fā)電量不斷衰退，大大縮短電池組件系統(tǒng)的使用壽命，嚴(yán)重降低硅太陽(yáng)能電池發(fā)電能力的再生比。

36完整版課件ppt從“表12：硅中雜質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)”可以看出：硅中金屬雜?硅中氧、碳含量對(duì)電學(xué)參數(shù)和硅太陽(yáng)能電池性能的影響。

氧和碳是半導(dǎo)體硅（多晶硅、單晶硅）中含量最高的最主要的非金屬雜質(zhì)，無(wú)論直拉法生產(chǎn)的單晶硅或定向凝固結(jié)晶法生產(chǎn)的多晶硅片的兩種工藝都采用石墨（碳）加熱系統(tǒng)和石英（二氧化硅）坩堝。所以至今用于制作硅太陽(yáng)能電池的晶體硅片（約占電池用材料的85％）中主要的雜質(zhì)沾污就是氧（含量達(dá)5×1017至2×1018cm-3）和碳（含量高于1～5×1016cm-3），在硅晶格中氧主要處于間隙態(tài)，碳主要處于替位態(tài)?？偟膩?lái)說(shuō)，氧、碳含量對(duì)硅太陽(yáng)能電池是有害雜質(zhì)，在多晶硅生產(chǎn)和單晶硅生產(chǎn)工藝中最難去除的雜質(zhì)元素也是氧和碳（真空區(qū)熔工藝?yán)猓９柚醒醯拇嬖谟兄幌盗杏嘘P(guān)氧的熱施主、新施主及氧沉淀（缺陷工程）及其電學(xué)行為的論述。高濃度的氧及其與硅中空位的絡(luò)合物與金屬雜質(zhì)的作用、氧沉淀…等都是少數(shù)載流子的復(fù)合中心，降低少子的壽命（但另一方面，在缺陷工程中，巧用氧沉淀又是“吸雜技術(shù)”，改進(jìn)集成電路性能的重要技術(shù)）。但是，氧在硅晶體中又是一個(gè)“陷阱”，非平衡少數(shù)載流子在運(yùn)動(dòng)中往往被“氧陷阱”俘獲，但過(guò)一會(huì)兒又把少子放了出來(lái)，37完整版課件ppt?硅中氧、碳含量對(duì)電學(xué)參數(shù)和硅太陽(yáng)能電池性能的影響。表現(xiàn)在用光電導(dǎo)衰退法測(cè)少子壽命時(shí)，示波器上光注入脈沖衰減曲線的余輝拉得很長(zhǎng)，測(cè)量的少子“表觀”壽命很長(zhǎng)。但實(shí)驗(yàn)證明，含氧量很高的硅晶體經(jīng)過(guò)熱處理后或器件制造過(guò)程中的“氧化”、“擴(kuò)散”等熱處理后，再測(cè)量晶片的少子壽命時(shí)（此時(shí)氧在硅中形態(tài)已經(jīng)改變，已經(jīng)不對(duì)少子起“陷阱”作用），發(fā)現(xiàn)此時(shí)的少子壽命下降得非常嚴(yán)重（至少會(huì)降低一個(gè)數(shù)量級(jí)）。但應(yīng)該指出，熱處理后所測(cè)得的少子壽命是真實(shí)的、是實(shí)用的，而我們則可以把熱處理前因氧含量高的“陷阱”作用所測(cè)得的少子壽命稱(chēng)之為假壽命。這就是在上世紀(jì)八、九十年代在討論硅中氧對(duì)器件性能的影響時(shí)曾經(jīng)十分熱門(mén)的所謂“硅單晶熱穩(wěn)定性的研究”的主要內(nèi)容。這就意味著，為了測(cè)得硅晶體的真實(shí)“壽命τ”，必須要求對(duì)樣品先作熱處理（條件是：在850～900℃甚至1100℃溫度下熱處理2～3小時(shí)〈可以參照硅太陽(yáng)能電池制作工藝過(guò)程中的熱處理?xiàng)l件〉，然后退火降溫至450～500℃左右迅速拉出爐管冷卻）后再測(cè)少子壽命。

38完整版課件ppt表現(xiàn)在用光電導(dǎo)衰退法測(cè)少子壽命時(shí)，示波器上光注入脈沖主要雜質(zhì)含量指標(biāo)備注施主雜質(zhì)（P）Max：2（0.3）PPba相當(dāng)于N型55（400）Ω-㎝受主雜質(zhì)（B）Max：1.0（0.1）PPba相當(dāng)于P型300（1000）Ω-㎝碳含量（C）Max：1.0（0.3）PPma

金屬雜質(zhì)（Fe、Ni、Cr、Na）總含量Max：10PPbw應(yīng)作多晶硅表面金屬雜質(zhì)含量的檢測(cè)少子壽命（τ）﹥200μs熱處理后20μs

表13．太陽(yáng)能電池用多晶硅質(zhì)量指標(biāo)（三）在我國(guó)硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)中建議采用的多晶硅質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在綜合國(guó)際上改良西門(mén)子工藝與硅烷熱分解工藝的高純多晶硅質(zhì)量指標(biāo)的基礎(chǔ)上，筆者建議我國(guó)自己的太陽(yáng)能電池用多晶硅的質(zhì)量指標(biāo)的純度標(biāo)準(zhǔn)如下：制作成太陽(yáng)能電池硅片其幾何尺寸采用SEMI標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。

39完整版課件ppt主要雜質(zhì)含量指標(biāo)備注施主雜質(zhì)（P）Max：2（0.3）PPb四.我國(guó)半導(dǎo)體硅材料的發(fā)展概況（一）我國(guó)半導(dǎo)體硅單晶（片）的生產(chǎn)與發(fā)展。

由于多種原因，我國(guó)從1980年至1994年間硅單晶年產(chǎn)量始終在40多噸徘徊了十五年。半導(dǎo)體級(jí)的多晶硅的生產(chǎn)至2004年時(shí)甚至只剩下了峨嵋半導(dǎo)體材料廠一家，當(dāng)年該廠生產(chǎn)了多晶硅60噸。

40完整版課件ppt四.我國(guó)半導(dǎo)體硅材料的發(fā)展概況（一）我國(guó)半導(dǎo)體硅單晶（片）的

由于我國(guó)改革開(kāi)放政策的激勵(lì)，在國(guó)務(wù)院各部委相關(guān)政策和有限科技攻關(guān)資金（約2.5億元）及產(chǎn)業(yè)化資金（約2.5億元）的引導(dǎo)下，拉動(dòng)了全國(guó)各地民營(yíng)資本對(duì)半導(dǎo)體硅材料產(chǎn)業(yè)的巨大投入。2008年前我國(guó)有近70家多晶硅企業(yè)在啟動(dòng)，其中1000噸／年級(jí)至10000噸／年級(jí)多晶硅廠約20家（相當(dāng)于已投資近600億元），集成電路用硅單晶拋光片廠近10家和太陽(yáng)能電池用硅片廠近100家，擁有拉制６″以上硅單晶的直拉硅單晶爐10000臺(tái)以上（相當(dāng)于投資100億元以上），定向結(jié)晶鑄硅爐4000臺(tái)以上（相當(dāng)于投資14億美元）和進(jìn)口硅多線切方、切片機(jī)10000臺(tái)以上（相當(dāng)于投資80億美元）。我國(guó)已是世界上硅單晶爐、定向結(jié)晶鑄硅爐和多線切方、切片機(jī)最多的國(guó)家。我國(guó)的高純多晶硅年產(chǎn)量從2004年的60噸（正品約40噸）增至2008年的4500噸，2009年超過(guò)2萬(wàn)噸，由于又一輪的光伏產(chǎn)業(yè)建設(shè)高潮，2010年達(dá)到4.5萬(wàn)噸，2011年達(dá)到8.4萬(wàn)噸，短短6～7年間增長(zhǎng)1300倍。41完整版課件ppt由于我國(guó)改革開(kāi)放政策的激勵(lì)，在國(guó)務(wù)院各部委相我國(guó)的單晶硅年產(chǎn)量從1994年的40噸增至2007年的單晶硅和鑄硅（片）總產(chǎn)量約10000噸，2008年的單晶硅和鑄硅（片）總產(chǎn)量約24000噸，2009年達(dá)到42000噸（15年間增長(zhǎng)了1000倍），2011年我國(guó)多晶硅8.1萬(wàn)噸，仍然進(jìn)口多晶硅料6.9萬(wàn)噸，支撐著我國(guó)的晶硅太陽(yáng)能電池的總產(chǎn)量連續(xù)五年達(dá)到世界第一（2007年全球太陽(yáng)能電池的總產(chǎn)量為4000.5MW，我國(guó)的總產(chǎn)量是1088.6MW；2008年全球太陽(yáng)能電池總產(chǎn)量為6800MW，我國(guó)的總產(chǎn)量是2570MW，2009年全球總產(chǎn)量是10000MW，我國(guó)的總產(chǎn)量為4000MW，2010年全球的總產(chǎn)量是23.9GW，我國(guó)的產(chǎn)量超過(guò)10.68GW），2011年全球總產(chǎn)量達(dá)30GW，我國(guó)的產(chǎn)量超過(guò)16GW，超過(guò)了日本、美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家。我國(guó)多晶硅產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展促使國(guó)際國(guó)內(nèi)的太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的售價(jià)在8個(gè)月內(nèi)從每公斤售價(jià)3000元以上迅速降到500元左右（由于世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)及歐債危機(jī)，國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅價(jià)格降至目前的約150元/公斤），回歸了理性。而且可以肯定：我國(guó)硅太陽(yáng)能電池總產(chǎn)量躍居世界第一的態(tài)勢(shì)仍將繼續(xù)保持下去，這種局面是與我國(guó)硅材料的高速發(fā)展分不開(kāi)的，兩者相輔相成、共同發(fā)展。42完整版課件ppt我國(guó)的單晶硅年產(chǎn)量從1994年的40噸增至2007年的單晶硅（二）我國(guó)太陽(yáng)能電池用“定向結(jié)晶法”生產(chǎn)的多晶硅片的增長(zhǎng)。與上述單晶硅片相比，采用定向凝固結(jié)晶法生產(chǎn)的多晶硅片也能制作硅太陽(yáng)能電池，多晶硅片制作的太陽(yáng)能電池其光電轉(zhuǎn)換效率雖比單晶硅片制作的太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率低1-3％，但定向結(jié)晶法比單晶生長(zhǎng)的直拉法約節(jié)電80％以上，且對(duì)原始多晶硅材料的尺寸大小要求不嚴(yán)，因此采用定向凝固結(jié)晶工藝技術(shù)生產(chǎn)太陽(yáng)能電池用硅片在國(guó)際上頗受重視。我國(guó)的定向結(jié)晶法生產(chǎn)太陽(yáng)能電池多晶硅片的企業(yè)近幾年發(fā)展很快，2006年江西省新余市的“賽維LDK太陽(yáng)能硅片廠”購(gòu)買(mǎi)了美國(guó)GT-Solar公司的定向凝固爐100臺(tái)，當(dāng)年投產(chǎn)即成為亞洲最大的多晶硅片廠，該廠2007年又已決定進(jìn)一步引進(jìn)定向凝固爐100臺(tái)；至2007年底，該廠已成為世界上最大的太陽(yáng)能電池用多晶硅片廠，將能達(dá)到年產(chǎn)“156×156mm、厚200μm”多晶硅片36,000萬(wàn)片，至2009年7月已發(fā)展至430臺(tái)定向結(jié)晶爐。2006年河北省保定市“英利新能源公司”亦開(kāi)始興建500MW太陽(yáng)能電池多晶硅片生產(chǎn)線（約年產(chǎn)硅片20,000萬(wàn)片），并已經(jīng)建成500-1000MW硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)能力。采用定向凝固法生產(chǎn)多晶硅片的廠家還有“寧波晶元太陽(yáng)能有限公司”和“精功紹興太陽(yáng)能公司”……等。至今我國(guó)擁有的定向結(jié)晶爐已超過(guò)4000臺(tái)（國(guó)產(chǎn)約占800臺(tái)），而且國(guó)內(nèi)已有多家工廠開(kāi)始制造定向結(jié)晶爐?？傆?jì)我國(guó)于2010年底已能達(dá)到生產(chǎn)太陽(yáng)能電池用多晶硅片（156×156mm）400,000萬(wàn)片以上的生產(chǎn)能力，這些多晶硅片廠所用原始多晶硅材料及各種頭尾料、鍋底料至今仍有約50%從國(guó)外進(jìn)口。43完整版課件ppt（二）我國(guó)太陽(yáng)能電池用“定向結(jié)晶法”生產(chǎn)的多晶硅片的增長(zhǎng)。4

應(yīng)該指出：2006年，我國(guó)自己生產(chǎn)的高純多晶硅不到300噸，卻依靠進(jìn)口多晶硅最終在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)了約400MW的硅太陽(yáng)能電池片及相關(guān)組件，2007年我國(guó)只生產(chǎn)了1180.6噸多晶硅，卻生產(chǎn)了1088.6MW的太陽(yáng)能電池。根據(jù)表2：“我國(guó)太陽(yáng)能電池/組件產(chǎn)能情況（單位：MW）”表格所統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)：到2010年我國(guó)各主要企業(yè)生產(chǎn)的硅太陽(yáng)能電池已達(dá)到10.67GW。如以每制作1MW太陽(yáng)能電池消耗多晶硅（或單晶硅）7噸計(jì)，則2010年需多晶硅7萬(wàn)噸以上（約合156×156mm硅片40億片）（注：我國(guó)還年出口硅片3萬(wàn)噸以上）。到2011年，我國(guó)生產(chǎn)的硅太陽(yáng)能電池達(dá)到16GW，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)了多晶硅8.4萬(wàn)噸，進(jìn)口了各種硅料近6.9萬(wàn)噸（注：出口硅片約6萬(wàn)噸）。44完整版課件ppt應(yīng)該指出：2006年，我國(guó)自己生產(chǎn)的（三）我國(guó)多晶硅研制的發(fā)展態(tài)勢(shì)。1．我國(guó)的大部分省、區(qū)都有著品位較高的豐富的水晶礦或硅石礦，總的蘊(yùn)藏量至少以百億噸計(jì)。每年的春、夏季春汛期后，各省山區(qū)的水庫(kù)蓄滿(mǎn)，利用短期內(nèi)用不完的小水電，以電弧法用（焦、木）炭還原大量制取低純的工業(yè)硅（含硅量93～99%）。據(jù)不完全估算，我國(guó)大致具有年產(chǎn)冶金級(jí)工業(yè)硅90至120萬(wàn)噸的能力，這些工業(yè)硅大部分廉價(jià)賣(mài)到了國(guó)外。由于失于統(tǒng)一管理，無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，彼此互相壓價(jià)；質(zhì)量參差不齊，利潤(rùn)微薄，幾乎相當(dāng)于只是賣(mài)電的價(jià)格；而且污染環(huán)境，破壞生態(tài)。大有必要由政府出面來(lái)統(tǒng)籌整頓治理。2．我國(guó)半導(dǎo)體硅材料的研制、生產(chǎn)自20世紀(jì)50年代中期開(kāi)始，幾乎與日本同時(shí)起步，1970年前后刮電子風(fēng)的時(shí)候，全國(guó)的多晶硅廠與單晶硅廠以百家計(jì)。但由于投資少又過(guò)于分散，技術(shù)、設(shè)備落后等多種原因而不斷關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)，至2004年時(shí)只剩下峨嵋半導(dǎo)體材料廠一家有一條國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)建設(shè)的100噸/年多晶硅工業(yè)試驗(yàn)性生產(chǎn)線，當(dāng)年生產(chǎn)了60噸多晶硅。45完整版課件ppt（三）我國(guó)多晶硅研制的發(fā)展態(tài)勢(shì)。45完整版課件ppt3．經(jīng)國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)，采用我國(guó)自己的三氯氫硅氫還原法技術(shù)，2005年底建成了洛陽(yáng)中硅高科公司的年產(chǎn)300噸多晶硅項(xiàng)目，該項(xiàng)目已于2006年底通過(guò)河南省發(fā)改委驗(yàn)收，早已達(dá)到原設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力。其產(chǎn)品質(zhì)量相當(dāng)于基磷200～500Ω-㎝，基硼1000至2000Ω-㎝的水平；由于還原爐硅芯只有12對(duì)，還原電耗在300度/公斤以上。2006年“中硅公司”開(kāi)始承擔(dān)國(guó)家“863”項(xiàng)目“24對(duì)棒還原爐”的科技攻關(guān)。并于2007年3月完成了由科技部“863”辦公室組織的專(zhuān)家組驗(yàn)收評(píng)審：該爐達(dá)到了單產(chǎn)大于4噸/爐、直徑大于150mm及耗電180度/公斤，接近當(dāng)時(shí)國(guó)際先進(jìn)水平，并已應(yīng)用在其700噸/年的生產(chǎn)線上。作為國(guó)家重大科技攻關(guān)項(xiàng)目，啟動(dòng)了“24對(duì)棒加壓還原爐、四氯化硅低溫氫化及尾氣干法回收”等多項(xiàng)技術(shù)的科技攻關(guān)，盡快把能耗、物耗進(jìn)一步降下去，使多晶硅的純度更上一層樓。由國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)并與俄羅斯聯(lián)合設(shè)計(jì)的樂(lè)山新光硅業(yè)公司的年產(chǎn)1260噸多晶硅項(xiàng)目已于2007年春節(jié)前后投產(chǎn)，現(xiàn)正在改建加壓還原爐。并于2009年一季度完成1000噸/年國(guó)家驗(yàn)收。4．在電子信息產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展及硅光伏新能源產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展的拉動(dòng)下，又由于多晶硅的價(jià)格暴漲，利潤(rùn)空間較大，我國(guó)現(xiàn)在至少有三十個(gè)省、市地區(qū)先后啟動(dòng)了近70個(gè)多晶硅項(xiàng)目，現(xiàn)將部分在建項(xiàng)目列表13．46完整版課件ppt3．經(jīng)國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)，采用我國(guó)自己的三氯氫硅氫還原法技術(shù)，20表13．我國(guó)目前已建成和在建的多晶硅項(xiàng)目（不完全統(tǒng)計(jì)）表序號(hào)公司或項(xiàng)目名稱(chēng)規(guī)?？偼顿Y地址備注1四川新光硅業(yè)1260噸/年12.9億元四川樂(lè)山車(chē)子鎮(zhèn)已投產(chǎn)，09年生產(chǎn)了多晶硅1000噸（改造為1500噸/年），并早已著手支持3000噸×2的建設(shè)（樂(lè)電天威、新津天威）。2河南洛陽(yáng)中硅300噸/年（一期），700噸/年（二期）2.4億元+4億元河南偃師高龍06年12月已通過(guò)驗(yàn)收。二期700噸/年，投資4億元，07年5月投產(chǎn)。三期2000噸×2已相繼投產(chǎn)，并計(jì)劃在孝義建成20000噸/年。3四川東汽739廠200噸/年投產(chǎn)，擴(kuò)建500噸/年（區(qū)熔）25億元正在五通橋建1500噸×2/年已安裝，在樂(lè)山五通橋擴(kuò)產(chǎn)1500噸/年多晶硅。在新疆特變建1500噸/年.

4宜昌南玻硅材料廠1500噸/年（一期）1.5億美元湖北宜昌已投產(chǎn)，二期至4500噸。5徐州中能光伏1500噸×2/年（一期），6000噸/年（二期）80億元徐州金山橋已投產(chǎn)，08年底二、三期發(fā)展至萬(wàn)噸/年。09年就地再建1萬(wàn)噸/年，至09年7月建成1.8萬(wàn)噸/年，宣稱(chēng)2012年底建成65,000噸/年6寧夏陽(yáng)光硅業(yè)4000噸/年35億元寧夏石嘴山完成培訓(xùn)，已投產(chǎn)1000噸/年生產(chǎn)線。7江蘇大全集團(tuán)（鎮(zhèn)江）3300噸/年（一期）5億美元重慶萬(wàn)州已投產(chǎn)1500噸（一期）和1800噸/年正在新疆石合子再建5000噸/年～20000噸/年。8江蘇順達(dá)半導(dǎo)體發(fā)展公司6000噸/年45億元江蘇揚(yáng)州開(kāi)發(fā)區(qū)已投產(chǎn)1500噸、另有直拉單晶爐300臺(tái)、多線切片機(jī)200臺(tái)。9昆明冶研新材料股份有限公司3000噸/年30億元云南曲靖早已投產(chǎn)。10亞洲硅業(yè)1000噸/年1億美元青海西寧市已投產(chǎn)。2000噸+3000噸+9000噸。11無(wú)錫新大中鋼鐵有限公司300噸/年500噸/年1.5億元2.5億元無(wú)錫市已投產(chǎn)，正在連云港建1500噸/年生產(chǎn)線。12神州硅業(yè)有限公司1500噸/年18億元內(nèi)蒙呼和浩特市早已投產(chǎn)，并已建成二期3000噸/年。13年產(chǎn)1250噸多晶硅生產(chǎn)線項(xiàng)目1250噸/年24億美元黃河上游電力委員會(huì)已投產(chǎn)，計(jì)劃再投1250噸+6000噸/年。14天宏硅材料廠1750噸/年18億元咸陽(yáng)已投產(chǎn)，計(jì)劃在渝林投24000噸/年。15四川瑞能硅材料1500噸/年12億元四川省眉山市已投產(chǎn)，計(jì)劃再建一條1500噸/年生產(chǎn)線。16江西省新余市LDK賽維新能源6000噸/年15000噸/年180億元江西省新余市占地8000畝多晶硅生產(chǎn)線全面竣工，另有直拉單晶爐270臺(tái)、定向結(jié)晶爐430臺(tái)、多線切割機(jī)280臺(tái)，已是世界最大的硅片生產(chǎn)廠家。17永祥多晶硅廠1000噸/年10億元四川樂(lè)山市五通橋區(qū)具有合成、精餾、還原、氫化等。建有氣相白炭黑、單體有機(jī)硅、草干膦等綜合利用。又建成3000噸/年，計(jì)劃再建6000噸/年47完整版課件ppt表13．我國(guó)目前已建成和在建的多晶硅項(xiàng)目（不完全統(tǒng)計(jì)）表序號(hào)

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)至今先后約有近70多個(gè)單位在籌建多晶硅項(xiàng)目，上表只是其中的一部分。筆者認(rèn)為，美國(guó)能有六大公司十幾個(gè)工廠在生產(chǎn)高質(zhì)量的多晶硅（曾經(jīng)占有全球多晶硅產(chǎn)量的60%，70%出口），我國(guó)也可以利用東部與西部地勢(shì)落差大所具備的水力電力潛在資源豐富的優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展半導(dǎo)體級(jí)高純多晶硅產(chǎn)業(yè)，以能作為反制某些用礦砂轄制我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的國(guó)家與地區(qū)的外交籌碼；并進(jìn)一步大力促進(jìn)我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)及新能源硅光伏產(chǎn)業(yè)等大產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。當(dāng)然，筆者也認(rèn)為，建設(shè)多晶硅生產(chǎn)線應(yīng)具備如下基本條件：（1）建設(shè)規(guī)模應(yīng)大于3000～6000噸/年，最好10000噸/年以上。以利于降低成本，取得規(guī)模效益。（2）3000噸/年的規(guī)模應(yīng)有28～32億元的資金投入。（3）對(duì)應(yīng)3000噸/年的規(guī)模應(yīng)具備25～30萬(wàn)千瓦（KW）的配電站，且應(yīng)有雙路電源。（4）由于電力消耗占多晶硅成本的30～40%，因此在選址上應(yīng)該選電價(jià)低于0.3～0.4元/KWh的地方。（5）應(yīng)該擁有一支高水平的熟練的技術(shù)技工團(tuán)隊(duì)。（6）最好有成套技術(shù)設(shè)備引進(jìn)，或在國(guó)內(nèi)找到強(qiáng)有力的技術(shù)支撐單位。（7）項(xiàng)目應(yīng)做好氯離子平衡，還原尾氣應(yīng)干法回收，SiCl4應(yīng)低溫氫化，HCl應(yīng)回收。能耗、單耗指標(biāo)低。如還原電耗低于50度/公斤等。（8）全流程工藝應(yīng)閉路循環(huán)、不污染環(huán)境。在上述各企業(yè)或地區(qū)在建或擬建多晶硅生產(chǎn)線外，在國(guó)家科技部主管部門(mén)的支持下，由中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)組織專(zhuān)家對(duì)有關(guān)高等院校（企業(yè)）申報(bào)的“太陽(yáng)能電池用低成本多晶硅新工藝方法的研究”以及“高純多晶硅”的合成精餾、加壓還原爐、四氯化硅氫化（高溫、低溫兩種）、還原尾氣干法回收及太陽(yáng)能電池用多晶硅質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制訂等課題進(jìn)行了立項(xiàng)評(píng)審，并協(xié)助國(guó)家制定了“多晶硅準(zhǔn)入條件”。48完整版課件ppt據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)至今先后約有近70多個(gè)表14：我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)發(fā)展概況

2010年多晶硅產(chǎn)量（與世界比較）2010年中國(guó)多晶硅占世界21.7%排序中國(guó)產(chǎn)量世界產(chǎn)量排序1寶利協(xié)鑫17600HEMlock3600012江西賽維4300Wacker2600023洛陽(yáng)中硅4011寶利協(xié)鑫1760034重慶大全3650OCI1650045亞洲硅業(yè)1300REC1500056四川新光1100Tokuyama820067宜昌南玻1000MEMC800078四川永祥900江西賽維430089成都天威850洛陽(yáng)中硅4011910寧夏陽(yáng)光800重慶大全365010小計(jì)35511小計(jì)139261其他4489其他22939總計(jì)45000總計(jì)162200噸49完整版課件ppt表14：我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)發(fā)展概況

2010年多晶硅產(chǎn)量（表15.我國(guó)太陽(yáng)能電池/組件產(chǎn)量增長(zhǎng)情況（MWp）2004200520062007200820092010薄膜電池68122850100200晶硅電池44137.7426106025503911104732010年中國(guó)大陸太陽(yáng)能電池產(chǎn)量10.67GWp，占世界產(chǎn)量約44.66%，顯居世界首位。50完整版課件ppt表15.我國(guó)太陽(yáng)能電池/組件產(chǎn)量增長(zhǎng)情況（MWp）20042表16：2010年我國(guó)太陽(yáng)能電池前15名廠商排序及產(chǎn)量

MWp排序單位產(chǎn)量1尚德15842晶澳14643英利11174天合11165Gintech（TW）8008Motech（TW）7159Hanhua（林詳）53210NeoSolar（TW）53011ATS52312寧波太陽(yáng)能42113E—Ton（TW）42014南京中電33615常州億晶312上述15家小計(jì)9870MWp（約占全國(guó)70%）其他4323（薄膜～200，約占1.4%）總計(jì)14193（其中大陸10673MWp，臺(tái)灣3520MWp）2012年，全球光伏產(chǎn)量約35GW，其中我國(guó)約占17.5GW。2012年我國(guó)約出口了太陽(yáng)能電池13.5GW。我國(guó)的太陽(yáng)能電池產(chǎn)能近50GW，在世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)、歐債危機(jī)及美、歐雙反的沖擊下，有近80%的中、小企業(yè)停產(chǎn)，甚至排名世界第一的“尚德”也不幸倒閉。51完整版課件ppt表16：2010年我國(guó)太陽(yáng)能電池前15名廠商排序及產(chǎn)量

五.對(duì)中國(guó)化工集團(tuán)旗下藍(lán)星（集團(tuán)）股份公司用20億美元收購(gòu)挪威Elkem金屬硅產(chǎn)業(yè)鏈（包括冶金法多晶硅）的幾點(diǎn)淺見(jiàn)請(qǐng)見(jiàn)如下報(bào)道：52完整版課件ppt五.對(duì)中國(guó)化工集團(tuán)旗下藍(lán)星（集團(tuán)）股份公司用20億美元收購(gòu)挪中冰簽署多晶硅項(xiàng)目合作協(xié)議

作者：張朔

中國(guó)化工報(bào)2012．04．25

雙方初步商定，在條件成熟時(shí)將建年產(chǎn)1.2萬(wàn)噸冶金法太陽(yáng)能多晶硅及年產(chǎn)6.5萬(wàn)噸金屬硅生產(chǎn)線，投資規(guī)模約10億美元。2011年4