安徽合肥市两项集成电路成果打破国外垄断
　　【中国网 仪表上游】近年来，安徽合肥市集成电路产业发展势头强劲，短短几年，就建成了一条较为完整的产业链。合肥市自主研发的12英寸单晶硅棒和大尺寸单晶硅炉两项成果打破了国际垄断，填补了国内产业领域的空白。&&(12英寸芯片级单晶硅片，图片来自安徽易芯半导体有限公司)&　　2017年，合肥新站高新区着力培育新型显示、新能源、新材料、高端装备等战略性新兴产业，实施产业链招商，全速推进龙头项目落地，以精准招商带动项目量质齐升，推进产业转型升级，成果显著。其中，引进的安徽易芯半导体有限公司&年产160万片12英寸半导体级单晶硅片&项目是安徽省唯一一个12英寸半导体级单晶硅材料生产项目，也是国内进展速度最快的12英寸大硅片项目。&　　安徽易芯半导体有限公司由安徽华芯集团投资，公司位于安徽省合肥市新站高新区。公司秉承科技创新和知识管理的经营理念，以大尺寸(12英寸及以上)半导体单晶硅材料、晶体生长设备、智能的研发、生产、销售和技术服务为己任，致力于开发出具有核心自主知识产权的、处于国际领先水平的大尺寸半导体单晶硅材料和全自动半导体装备。&　　大尺寸单晶硅棒和单晶炉作为原材料和制造设备，属于集成电路产业链的上游，对整个行业起着支撑作用，但是，在国内，一直是集成电路生产领域中比较薄弱的环节。在我国，8英寸单晶硅棒90%靠进口，12英寸单晶硅棒更是被国外垄断，完全依赖进口。&　　安徽易芯半导体有限公司历时8年成功自主研发了12英寸单晶硅棒，填补了国内集成电路产业空白。同时，安徽易芯研发的大尺寸硅棒经过切片、研磨等40多道工序之后，形成的硅片更是达到了国际领先水平，实现了12英寸电子级单晶硅片的国产化&零突破&，填补了国内空白。&　　目前，合肥市拥有集成电路企业129家，其中设计企业102家、制造企业3家、封测企业8家、设备和材料企业16家，已经成为全国集成电路产业发展最快、成效最显著的城市之一，在我国集成电路技术发展落后于人的情况下，将有利于推动我国集成电路产业飞速发展。&　　(资料来源：合肥晚报、安徽易芯半导体有限公司、合肥日报)
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郑州市.高新区.国家863中部软件园9号楼912号 豫ICP备号-2协鑫90亿重金下注云南单晶基地背后：曲靖政府要员全线访徐州 四大基地联袂出炉
全球最大多晶硅生产企业---保利协鑫能源控股有限公司(3800.HK，下称“保利协鑫”)的每一次动作，都触动着各方的神经。
继直奔新疆建设大型多晶基地之后，该公司于近日再向云南抛出巨单：它将联手曲靖市政府及曲靖经开区，着力打造一个规模达20吉瓦、投资额为90亿元的大型单晶项目，技术方向上则选择了全球领先的CCz路线。云南生产厂建成后，保利协鑫的徐州、新疆、宁夏、云南等四大基地也全线落定。
这一高光时刻，公司决意单多晶双线开弓的阵势与野心，将继续交由事实来检验。此外，政府+企业的双重力量也在本轮项目中尤为夺目且强大。
协鑫：单多晶双线联动
据规划，保利协鑫的附属子公司---保利协鑫(苏州)新能源有限公司(下称“保利协鑫苏州”)与曲靖市政府、曲靖经开区管委会订立无法律约束力的投资协议。
条款上，保利协鑫苏州同意与战略伙伴于曲靖市成立合营公司，旨在安装单晶硅生产设施，以研发、制造及销售整锭单晶，设计产能为20吉瓦。曲靖市政府及曲靖经开区管委会将协助建造生产设施。合营公司的拟定投资总额约90亿元，生产分两期展开，每期10吉瓦。
曲靖单晶项目的出现，也意味着该公司单多晶双线联动效应将很快形成。
在保利协鑫10多年前介入多晶硅生产的那一刻至今，光伏产业发生了巨大的改变。包括该公司在内的多家企业规模性地上马了多晶硅，全行业也由此加快了国产替代进口硅的时间节奏，为中国大范围提升下游电池组件产能、成就本地新能源市场带来了重大裨益。
不过，近几年随着单晶需求的上扬，也促使这家巨头要尽快拿出方案来应对。
单晶的迅猛发展趋势，看似正在加速运转中。2016年，单晶在全球市场的占比已达20%，2017年则提升至28%。到2022年时单晶有望突破40%以上的比例。善于审时度势的保利协鑫，强调单多晶并行的战略脉络也渐次清晰：
技术升级方面，该公司分为两步走：第一，用多年时间的投入来换得宝贵的技术革新，从而推动产业新品的大范围使用。它在金刚线切割技术用于多晶硅片的推广上不遗余力。
“金刚线切多晶”，即电池厂在硅片加一道表面制绒工序制成黑硅片，能同时实现硅片端成本下降与电池端提升转化效率的双重目标。
第二，收购美国SunEdison公司，引入流化床法颗粒硅技术叠加全球领先的CCz技术，从而形成协同效应，提高技术壁垒，完成N型单晶产品技术的储备，为此后大规模铺开单晶线的生产而奠定基石。
按照保利协鑫官方的说法，CCz连续直拉单晶(Continuous Czocharlski)是下一代高效单晶技术，采用特殊直拉单晶炉，一边进行单晶拉制，一边加料熔化，在坩埚所允许的寿命周期内可完成8-10根的晶棒拉制。当前，业界主流应用的全部为RCz多次拉晶技术(Recharged Czochralski)，与之相比，CCz产出的晶棒品质更佳，电阻率更加均匀、分布更窄，更加适用于P型PERC电池工艺及更加高效的N型电池工艺，从而更有利于高功率组件产出。
不仅如此，CCz将RCz技术中一些需要串联顺序进行的工序，优化为并联同时进行，其生产效率可以达到RCz的1.4倍以上，单位电耗降低20%以上，因而其单晶加工成本较目前RCz低30%。随着CCz技术的不断优化完善，未来两年生产效率将每年继续提升超过5%，在RCz技术持续进步的前提下，仍有10%左右的成本优势。基于效率、品质、成本等多重因素考量，CCz连续直拉单晶技术将逐渐替代现有RCz技术。
业务布局上，保利协鑫将继续稳固江苏徐州基地的多晶生产线。该区域现有的2万吨产能搬至新疆后，原有产能将由自备电厂低电价完全覆盖，进一步突显公司在多晶硅生产环节的成本优势。
其次，公司西进新疆，57亿元巨资投入、扩产多晶硅产业基地。该项目包括4万吨的新建设备、2万吨现有徐州项目搬迁，总预算达56.82亿元，其中20亿元为注册资本，由企业自有资金支付。
目前协鑫新疆的多晶硅项目进展顺利，预计第一条2万吨线将于2018年年中投产，另一条2万吨线将于2018年底建成。借助新疆低电价成本优势，协鑫厂将成为全球领先的低成本、高质量、改良西门子法的多晶硅料生产基地，未来将取代进口产品。
第三，常规拉单晶与中环股份有合作：在新疆的多晶硅项目上，中环股份有一定参股，这样它能解决多晶硅原料来源相对稳定的问题，不用都在外购买。拉晶这部分由中环股份主要去做，切片这部分，保利协鑫的金刚线改造后切片能力有富余，不需要新增投资。
第四：2015年5月，保利协鑫旗下的宁夏协鑫晶体科技发展有限公司(下称“宁夏协鑫”)在中卫工业园区成立，注册资本2.1亿元，专业致力于高效率单晶硅棒、12英寸大尺寸半导体晶圆等光伏及半导体产品的研发和生产。日，宁夏协鑫太阳能单晶硅棒项目正式动工建设，项目总体规划产能10GW，占地600亩，规划投资150亿元。
第五，在云南曲靖，保利协鑫联手当地政府，建设更大规模的CCz技术单晶产业线。
因此整个保利协鑫的产业布局上，会围绕徐州、新疆、宁夏、云南等四大基地展开，从而形成由东线延至西线，由北线扩至南线的全方位上游产业链覆盖。2017年财报显示，该公司全年生产7.4818万吨多晶硅和23.902吉瓦硅片，分别较2016年提高7.9%、38%左右，继续位列全球第一，并持续满产满销。在宁夏、新疆及云南等项目逐步拓展之后，晶硅及硅片产能也将再上一大步。
政府官员集体拜访徐州
在此次合作之前，不少人会认为，保利协鑫将把单晶项目完全下注于宁夏，毕竟该区域已经有了单晶硅棒等生产线，而且今年6月CCz技术的投料也将展开。
但出乎意料的是，该公司继续选择了与云南曲靖政府联手的方式再投单晶硅生产基地，也进一步擦亮了云南这一“西部硅业宝地”的招牌。因为就在同一区域，隆基股份已有三大生产线在此落户。
新的20GW项目合作上，曲靖方面将负责几项业务：协助物色项目适用土地并取得所需的土地使用权;协助取得建造生产设施的监管审批;监督合营企业的业务活动;根据城市规划指引监督合营公司建造生产设施;为场地接水引电及开通道路;提供专门的项目团队协助合营公司联络相关政府部门。
保利协鑫将负责：协助合营公司获得资金;落实建造生产设施;确保符合政府批出的任何建筑许可以及合营公司与政府将签立的土地租赁合约条款;在若干条件规定下，确保至少20%的合营公司雇员为曲靖市当地员工。保利协鑫拟许可合营公司采用其CCz连续直拉单晶技术生产该等产品。
保利协鑫与曲靖政府两方正式接洽的时间，或应是2016年的那个夏天。当年8月中旬，曲靖市委副书记、市长董保同率该市各大业务部门负责人奔赴保利协鑫生产总部---江苏徐州做工作，庞大的队伍中就有该市工信委、市招商局、曲靖经开区等要员。能协助保利协鑫在云南落户的大量官员都接连上阵。这样的诚意还有谁能轻言拒绝?
作为曲靖市市长，董保同并没有仅坐在对方公司的办公室里苦等，而是分别走访了徐州协鑫光伏电力有限公司、江苏协鑫硅材料科技发展有限公司、江苏中能硅业科技发展有限公司、苏州协鑫集团四个主要协鑫系企业，了解、熟悉保利协鑫的具体业务架构和生产模式，也与协鑫集团董事长朱共山、保利协鑫首席执行官朱战军做了深入交流，就投资合作等事宜展开对话。
对于董市长、曲靖政府来说，晶硅也不是一个陌生的词汇。早在2010年，曲靖经开区南海子工业园区的一期3000吨/年多晶硅产业化项目就已试生产。作为该项目投资方的云南冶金集团(下称“云冶集团”)也曾宣布再投120亿用于整个多晶硅产业链的建设。不过事后这120亿是否真正落地鲜少新闻报道，只是2015年得知云冶集团的电子级多晶硅3000吨项目可在当地稳定生产。
至2017年上半年，曲靖市政府一直在争取协鑫项目的落户。对于一些重点工作，该市狠抓落实，明确工作、保障和考核奖惩机制，对部分组开展了督促督查，并会在政府机构办公处的电子屏上连续滚动播放和公示，提醒负责人掌握目标进度和时间节点。如此一来，政府要员的工作积极性也被强力调动了起来。此外，曲靖市政府也非常主动地与媒体对接，传播重要新闻并公开承诺，工作干劲十足、业务氛围浓厚。
而与协鑫项目的洽谈，也十分符合曲靖转型升级的需求。面对经济下行压力，曲靖着力推进六大产业发展，推动产业转型升级，优化产业结构，围绕电子、材料产品的生产加工，以期实现新一轮的业务转变。
与协鑫集团商谈合作事项时，开发区就希望能为对方建设占地2000亩~3000亩的硅产业园。而据笔者的查询，与协鑫有关的一家曲靖当地企业，实际的注册日期就是2017年。
在曲靖市政府相关负责人集体拜访协鑫集团之后不到2年，日的下午，一个大型的晶硅投资项目终于在云南浮出水面。
于云南省委书记陈豪、省长阮成发的见证下，协鑫集团董事长朱共山代表公司与曲靖市签署了单晶投资协议，庞大的单晶规划将很快变为现实。这一项目势必会成为曲靖的明星产业，它相当于该市2016年、2017年工业投资的34.615%和31.99%。
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单晶硅片：的单晶体，是一种具有基本完整的结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导。纯度要求达到99.9999%，甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。
单晶硅片基本概念
单晶硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势，近三十年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展，成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。
单晶硅可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造，其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域，在军事电子设备中也占有重要地位。
在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天，利用硅单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能，实现了迈向绿色能源革命的开始。北京2008年奥运会将把&绿色奥运&做为重要展示面向全世界展现，单晶硅的利用在其中将是非常重要的一环。现在，国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段，正在向实际应用阶段过渡，太阳能硅单晶的利用将是普及到全世界范围，市场需求量不言而喻。
单晶硅片结构
熔融的单质硅在凝固时硅原子以排列成的形式成为。 单晶硅具有的物理性质，有较弱的，其随温度的升高而增加，有显著的半导电性。超纯的单晶硅是。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA 族元素，如硼可提高其导电的程度，而形成p型硅半导体；如掺入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高导电程度，形成n型硅半导体。 单晶硅的制法通常是先制得或，然后用或从熔体中生长出棒状单晶硅。单晶硅主要用于制作半导体元件。 硅 结晶型的硅是暗黑蓝色的，很脆，是典型的半导体。非常稳定。在常温下，除氟化氢以外，很难与其他物质发生反应。
单晶硅片用途
片主要用于制作半导体元件。
单晶硅片太阳能组件
用途： 是制造器件的原料，用于制大功率、、二极管、开关器件等
现在，我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，是近15年来形成产业化最快的。
熔融的单质硅在凝固时硅原子以排列成许多，如果这些晶核长成晶面取向相同的，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。
单晶硅片的制法通常是先制得或，然后用或从熔体中生长出棒状单晶硅。
单晶硅棒是生产单晶硅片的原材料，随着国内和国际市场对单晶硅片需求量的快速增加，单晶硅棒的市场需求也呈快速增长的趋势。
圆片按其直径分为6英寸、8英寸、12英寸（300毫米）及18英寸（450毫米）等。直径越大的圆片，所能刻制的越多，芯片的成本也就越低。但大尺寸晶片对材料和技术的要求也越高。单晶硅按晶体生长方法的不同，分为（CZ）、（FZ）和外延法。直拉法、区熔法生长单晶硅棒材，外延法生长单晶硅薄膜。直拉法生长的单晶硅主要用于、二极管、、太阳能电池。目前晶体直径可控制在Φ3~8英寸。区熔法主要用于高压大功率可控整流器件领域，广泛用于大功率输变电、电力机车、整流、变频、机电一体化、节能灯、电视机等系列产品，目前直径可控制在Φ3~6英寸。外延片主要用于集成电路领域。
单晶硅圆片
单晶硅片市场前景
近年来，中国产量明显稳步增长，增长的原因是一方面来自国际上对低档和廉价硅材料需求的增加。另一方面是近年来中国装备制造发展迅速，各类信息家电和通信产品需求旺盛，因此半导体器件和硅材料的市场需求量都很大。
2007年，中国市场上有各类生长设备1500余台，分布在70余家生产企业。日，国家“863”计划（IC）配套材料重大专项总体组在北京组织专家对和承担的“TDR-150型单晶炉（12英寸MCZ综合系统）”完成了验收。这标志着拥有自主知识产权的大尺寸集成电路与太阳能用硅单晶生长设备，在我国首次研制成功。这项产品使中国能够开发具有自主知识产权的关键制造技术与单晶炉生产设备，填补了国内空白，初步改变了在晶体生长设备领域研发制造受制于人的局面。
硅材料市场前景广阔，中国的产量、销售收入近几年递增较快，以中小尺寸为主的硅片生产已成为国际公认的事实，为世界和中国集成电路、半导体分立器件和光伏太阳能电池产业的发展做出了较大的贡献。
单晶硅片发展趋势
硅片直径越大，技术要求越高，越有市场前景，价值也就越高。日本、美国和德国是主要的硅材料生产国。国硅材料工业与日本同时起步，但总体而言，生产技术水平仍然相对较低，而且大部分为2.5、3、4、5英寸和小直径硅片。国消耗的大部分集成电路及其硅片仍然依赖进口。但我国科技人员正迎头赶上，于1998年成功地制造出了12英寸，标志着我国单晶硅生产进入了新的发展时期。目前，全世界单晶硅的产能为1万吨/年，年消耗量约为6000吨～7000吨。未来几年，世界单晶硅材料发展将呈现以下发展趋势：
单晶硅片大直径化趋势明显
随着半导体材料技术的发展，对硅片的规格和质量也提出更高的要求，适合微细加工的大直径硅片在市场的需求比例将日益加大。目前，硅片主流产品是200mm，逐渐向300mm过渡，研制水平达到400mm～450mm。据统计，200mm硅片的全球用量占60%左右，150mm占20%左右，其余占20%左右。发布的对硅片需求的5年预测表明，全球300mm硅片将从2000年的1.3%增加到2006年的21.1%。日、美、韩等国家都已经在1999年开始逐步扩大300mm硅片产量。据不完全统计，全球目前已建、在建和计划建的300mm硅器件生产线约有40余条，主要分布在美国和我国台湾等，仅我国台湾就有20多条生产线，其次是日、韩、新及欧洲。%P
世界半导体设备及材料协会（SEMI）的调查显示，2004年和2005年，在所有的硅片生产设备，投资在300mm生产线上的比例将分别为55%和62%，投资额也分别达到130.3亿美元和184.1亿美元，发展十分迅猛。而在1996年时，这一比重还仅仅是零。
单晶硅片国际化，集团化
研发及建厂成本的日渐增高，加上现有行销与品牌的优势，使得硅材料“大者恒大”的局面，少数集约化的大型集团公司垄断材料市场。上世纪90年代末，日本、德国和韩国（主要是日、德两国）的8大硅片公司的销量占世界硅片销量的90%以上。根据SEMI提供的2002年世界硅材料生产商的市场份额显示，Shinetsu、SUMCO、Wacker、MEMC、等5家公司占市场总额的比重达到89%，垄断地位已经形成。
单晶硅片工业发展方向
随着光电子和通信产业的发展，硅基材料成为硅材料工业发展的重要方向。硅基材料是在常规硅材料上制作的，是常规硅材料的发展和延续，其器件工艺与硅工艺相容。主要的硅基材料包括（）、GeSi和应力硅。目前SOI技术已开始在世界上被广泛使用，约占整个半导体材料市场的30%左右，预计到2010年将占到50%左右的市场。Soitec公司（世界最大的SOI生产商）的2000年～2010年SOI市场预测以及2005年各尺寸SOI硅片比重预测了产业的发展前景。
单晶硅片制造技术升级
半导体,芯片,集成电路,设计,版图,芯片,制造,工艺目前世界普遍采用先进的切、磨、抛和洁净封装工艺，使制片技术取得明显进展。在日本，Φ200mm硅片已有50%采用进行切片，不但能提高硅片质量，而且可使切割损失减少10%。日本大型半导体厂家已经向300mm硅片转型，并向0.13μm以下的微细化发展。另外，最新尖端技术的导入，SOI等高功能晶片的试制开发也进入批量生产阶段。对此，硅片生产厂家也增加了对300mm硅片的设备投资，针对设计规则的进一步微细化，还开发了高平坦度硅片和无缺陷硅片等，并对设备进行了改进。
硅是地壳赋存最高的固态元素，其含量为地壳的四分之一，但在自然界不存在单体硅，多呈氧化物或硅酸盐状态。硅的原子价主要为4价，其次为2价；在常温下它的化学性质稳定，不溶于单一的强酸，易溶于碱；在高温下化学性质活泼，能与许多元素化合。
硅材料资源丰富，又是无毒的单质半导体材料，较易制作大直径无低微缺陷。晶体力学性能优越，易于实现产业化，仍将成为半导体的主体材料。
单晶硅片相关区别
单晶硅片单晶硅和多晶硅的区别
单晶硅和多晶硅的区别是，当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则形成多晶硅。多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、电学性质等方面，多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了，一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。大规模集成电路的要求更高，硅的纯度必须达到九个9。人们已经能制造出纯度为十二个9的单晶硅。单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。
高纯度硅在石英中提取，以单晶硅为例，提炼要经过以下过程：石英砂一冶金级硅一提纯和精炼一沉积多晶硅锭一单晶硅一硅片切割。
冶金级硅的提炼并不难。它的制备主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成。这样被还原出来的硅的纯度约98-99%，但半导体工业用硅还必须进行高度提纯(电子级多晶硅纯度要求11个9，太阳能电池级只要求6个9)。而在提纯过程中，有一项“三氯氢硅还原法(西门子法)”的关键技术我国还没有掌握，由于没有这项技术，我国在提炼过程中70%以上的多晶硅都通过氯气排放了，不仅提炼成本高，而且环境污染非常严重。我国每年都从石英石中提取大量的工业硅，以1美元/公斤的价格出口到德国、美国和日本等国，而这些国家把工业硅加工成高纯度的晶体硅材料，以46-80美元/公斤的价格卖给我国的太阳能企业。
得到高纯度的多晶硅后，还要在单晶炉中熔炼成单晶硅，以后切片后供集成电路制造等用。
单晶硅片单晶硅,多晶硅及非晶硅太阳能电池的区别
单晶硅太阳电池：
单晶硅太阳电池是当前开发得最快的一种太阳电池，它的构成和生产工艺已定型，产品已广泛用于宇宙空间和地面设施。这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料，纯度要求99.999%。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。将单晶硅棒切成片，一般片厚约0.3毫米。硅片经过成形、抛磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。加工太阳电池片，首先要在硅片上掺杂和扩散，一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。这样就在硅片上形成P/FONT&N结。然后采用丝网印刷法，将配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂复减反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉，至此，单晶硅太阳电池的单体片就制成了。单体片经过抽查检验，即可按所需要的规格组装成太阳电池组件（太阳电池板），用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流，最后用框架和封装材料进行封装。用户根据系统设计，可将太阳电池组件组成各种大小不同的太阳电池方阵，亦称太阳电池阵列。目前单晶硅太阳电池的光电转换效率为15%左右，实验室成果也有20%以上的。用于宇宙空间站的还有高达50%以上的太阳能电池板
多晶硅太阳电池：
单晶硅太阳电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料，而制造这些材料工艺复杂，电耗很大，在太阳电池生产总成本中己超二分之一，加之拉制的单晶硅棒呈圆柱状，切片制作太阳电池也是圆片，组成太阳能组件平面利用率低。因此，80年代以来，欧美一些国家投入了多晶硅太阳电池的研制。目前太阳电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化浇铸而成。其工艺过程是选择电阻率为100～300欧姆·厘米的多晶块料或单晶硅头尾料，经破碎，用1：5的氢氟酸和硝酸混合液进行适当的腐蚀，然后用去离子水冲洗呈中性，并烘干。用石英坩埚装好多晶硅料，加人适量硼硅，放人浇铸炉，在真空状态中加热熔化。熔化后应保温约20分钟，然后注入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体，以便切片加工成方形太阳电池片，可提高材质利用率和方便组装。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，其光电转换效率约12%左右，稍低于单晶硅太阳电池，但是材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。随着技术得提高，目前多晶硅的转换效率也可以达到14%左右
非晶硅太阳电池：
非晶硅太阳电池是1976年有出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，电耗更低，非常吸引人。制造非晶硅太阳电池的方法有多种，最常见的是辉光放电法，还有反应溅射法、化学气相沉积法、电子束蒸发法和热分解硅烷法等。辉光放电法是将一石英容器抽成真空，充入氢气或氩气稀释的硅烷，用射频电源加热，使硅烷电离，形成等离子体。非晶硅膜就沉积在被加热的衬底上。若硅烷中掺人适量的氢化磷或氢化硼，即可得到N型或P型的非晶硅膜。衬底材料一般用玻璃或不锈钢板。这种制备非晶硅薄膜的工艺，主要取决于严格控制气压、流速和射频功率，对衬底的温度也很重要。非晶硅太阳电池的结构有各种不同，其中有一种较好的结构叫PiN电池，它是在衬底上先沉积一层掺磷的N型非晶硅，再沉积一层未掺杂的i层，然后再沉积一层掺硼的P型非晶硅，最后用电子束蒸发一层减反射膜，并蒸镀银电极。此种制作工艺，可以采用一连串沉积室，在生产中构成连续程序，以实现大批量生产。同时，非晶硅太阳电池很薄，可以制成叠层式，或采用集成电路的方法制造，在一个平面上，用适当的掩模工艺，一次制作多个串联电池，以获得较高的电压。因为普通晶体硅太阳电池单个只有0.5伏左右的电压，现在日本生产的非晶硅串联太阳电池可达2.4伏。目前非晶硅太阳电池存在的问题是光电转换效率偏低，国际先进水平为10%左右，且不够稳定，常有转换效率衰降的现象，所以尚未大量用于作大型太阳能电源，而多半用于弱光电源，如袖珍式电子计算器、电子钟表及复印机等方面。估计效率衰降问题克服后，非晶硅太阳电池将促进太阳能利用的大发展，因为它成本低，重量轻，应用更为方便，它可以与房屋的屋面结合构成住户的独立电源。
在猛烈阳光下，单晶体式太阳能电池板较非晶体式能够转化多一倍以上的太阳能为电能，但可惜单晶体式的价格比非晶体式的昂贵两三倍以上，而且在阴天的情况下非晶体式反而与晶体式能够收集到差不多一样多的太阳能。
单晶硅片加工工艺
加料—→熔化—→缩颈生长—→放肩生长—→等径生长—→尾部生长
（1）加料：将多晶硅原料及杂质放入石英坩埚内，杂质的种类依电阻的N或P型而定。杂质种类有硼，磷，锑，砷。
（2）熔化：加完多晶硅原料于石英埚内后，长晶炉必须关闭并抽成真空后充入高纯氩气使之维持一定压力范围内，然后打开石墨加热器电源，加热至熔化温度（1420℃）以上，将多晶硅原料熔化。
（3）缩颈生长：当硅熔体的温度稳定之后，将籽晶慢慢浸入硅熔体中。由于籽晶与硅熔体场接触时的热应力，会使籽晶产生位错，这些位错必须利用缩颈生长使之消失掉。缩颈生长是将籽晶快速向上提升，使长出的籽晶的直径缩小到一定大小（4－6mm）由于位错线与生长轴成一个交角，只要缩颈够长，位错便能长出晶体表面，产生零位错的晶体。
（4）放肩生长：长完细颈之后，须降低温度与拉速，使得晶体的直径渐渐增大到所需的大小。
（5）等径生长：长完细颈和肩部之后，借着拉速与温度的不断调整，可使晶棒直径维持在正负2mm之间，这段直径固定的部分即称为等径部分。单晶硅片取自于等径部分。
（6）尾部生长：在长完等径部分之后，如果立刻将晶棒与液面分开，那么热应力将使得晶棒出现位错与滑移线。于是为了避免此问题的发生，必须将晶棒的直径慢慢缩小，直到成一尖点而与液面分开。这一过程称之为尾部生长。长完的晶棒被升至上炉室冷却一段时间后取出，即完成一次生长周期。
．互动百科．015-07-26[引用日期]
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