主题：【原创】多晶硅—单晶硅 -- 大地窝铺
顺手写个太阳能有关的帖子，大家看着玩吧。中间想穿插几个小故事。先引用一个我以前的回帖，主要也是想少写俩字儿。
生产太阳能电池几个阶段：
1/高纯度的石英矿砂，从开采到炼成97%纯度的硅铁，大量耗电耗油料——可对比炼铝
2/用纯度97%的硅铁，使用化学方法，反应生成多晶硅的原料三氯氢硅（另外一种专利生产方法用硅烷）。自然也是高耗能过程。
3/“西门子法”生产多晶硅，在很大的反应釜里，用高纯度的多晶硅籽晶细长条（筷子粗细），搭成一个倒写的“U”型，两个端头接石墨电极，通大电流，反应釜里的三氯氢硅分离，硅原子一个一个的沉积到籽晶上，最后达到六英寸左右粗细。多晶硅棒纯度能达到7个9以上。
4/手工用纯钨榔头把多晶硅棒敲成拳头大小的多晶硅块，卖到单晶硅棒或多晶硅锭生产厂家。
5/多晶硅块，微量的添加剂（太阳能中用硼，形成P型半导体）放到很大的石英坩埚里，单晶硅炉用的坩埚是圆形的，（多经硅炉用的坩埚是方形的）。石墨加热器，电加热多晶硅融化，炉子上部机构用一个晶体取向已知的籽晶（比如说[110]）, 探到硅液面，然后程控缓慢拉起，拉出一根一米多长8英寸直径的晶棒，估计需要一个工作日（只是个人估计，我只是到车间看看而已，并非专家）。
6/晶棒滚圆，切方，然后用多线切割机切片，厚薄和晶棒直径（或边长）有关，小的可以切薄一点，大的可以厚一点，不会厚过0.75毫米。
7/然后就是耗能相对少些的电池片、组件生产流程了，不说也罢。
补充八卦几点：
3/中说的多晶硅生产，耗电大户，据说排在前列的德国瓦克公司，原先是个水电站，自己就是发电的。
5/，江苏某单晶硅生产公司的老板曾经跟我谈他们最大的优势，是当地发电厂有他公司很多股份。
6/，切片，当年挪威的Scanwafer公司，太阳能硅片业的龙头老大，其切片厂设在北极圈内，厂子旁边是个大湖，常年有取之不尽的低温淡水可以使用。水冷却费用没有了，好像工人三班倒也不是问题了，反正一年就是一个白天和一个黑夜……
前苏联有两个多晶硅生产企业，KCMP(吉尔吉斯)RCMP（俄罗斯），后来都不行了。
国内四川峨嵋，河南洛阳，也都生产多晶硅，产量都不大。近几年，国内多个地方建多晶硅生产线，建成是没问题的，能不能赚钱？拭目以待……，国内这种各自为政，一窝蜂的做法，赚钱很辛苦。
基本数据：1MW(兆瓦，峰值功率)电池片，消耗10吨太阳能级多晶硅
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德国瓦克（Wacker）公司生产的多晶硅棒，原料是三氯氢硅。瓦克的产品很漂亮，上海话卖相刮刮叫！多晶硅棒的两个末端是石墨电极，黑色的。在我的记忆中直径大约1英寸。硅棒的直径在6英寸的样子。石墨电极及其附近的多晶硅材料是要锯掉的，因为碳含量超出半导体要求的级别。据掉的多晶硅末端叫Carbon Ends。多年以前，多晶硅料非常紧张，Carbon ends最终的流向是太阳能硅片。
Advanced Silicon Materials LLC (ASiMI)公司生产的多晶硅原料是硅烷。他们有自己的专利。用硅烷生产的硅棒表面粗糙些，质量同样是很好的。
还有一种多晶硅的生产方法，最终的多晶硅不是棒，而是粒状的。大小几个毫米不等。
因为多晶硅一直是光伏电池的瓶颈，所以一直有人在想其他的办法。能不能直接用冶金方法得到较高纯度的太阳能级别多晶硅？我最开始关注这个问题时，做这项工作的是一家挪威的矿业公司。过了些年，真正有了进展的是美国加拿大的几家公司。其中有美国的道-康宁公司，加拿大魁北克省的Becancour公司，还有一家在多伦多附近，公司名字就把产品纯度点明了，叫6N Silicon。我第一次给这家公司打电话时，问他们的副总，你们这个6N的意思是不是6个9（Nine）的意思？他回答是的！这家公司得到了加拿大政府创新基金的资助。
冶金方法生产的多晶硅，有点像拉单晶剩在坩埚底部的埚底料（pot scrap）的样子，亮晶晶的。这种多晶硅的使用方法是有讲究的，这里不多说。
这张照片是埚底料。
土鳖抗铁牛
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🙂【原创】多晶硅—单晶硅
🙂【原创】多晶硅-单晶硅（结束） 36 大地窝铺 字1312 2010-01-10 17:48:31
🙂string ribbon 拉出来的为什么只是多晶硅？ 领班军机 字82 2010-01-14 22:00:30
🙂这种方法确实是只能生产多晶硅片 2 大地窝铺 字307 2010-01-14 22:16:55
🙂再问个问题，做集成电路的都得是单晶硅吗 领班军机 字14 2010-01-15 00:24:52
🙂做集成电路的都是单晶硅片 1 大地窝铺 字51 2010-01-15 00:36:49
🙂据说炭比硅做芯片具有更多优越性。不知现在发展的怎么样了 唐鸢 字0 2010-01-16 16:07:13
🙂碳导电与否似乎取决于结晶的形状？ 维京老海盗 字327 2010-04-04 05:28:18