多晶硅行業(yè)步入三國時代

　　本報(bào)記者 鄭芋報(bào)道

　　江西省萍鄉(xiāng)市人民政府市長助理催傳鵬6月12日專程從江西趕往廈門，參加全國冶金法太陽能多晶硅制備技術(shù)及應(yīng)用研討會。“為當(dāng)?shù)乜疾煲幌乱苯鸱ㄌ柲芗夹g(shù)，便于政府對于太陽能產(chǎn)業(yè)的決策與支持?！贝邆鼯i告訴《中國產(chǎn)經(jīng)新聞》記者他參加會議的目的。

　　在廈門召開的全國冶金法太陽能多晶硅制備技術(shù)及應(yīng)用研討會，是首屆多晶硅產(chǎn)業(yè)針對一種新型制備多晶硅的方法進(jìn)行研討的盛會。該方法有意打破原有傳統(tǒng)多晶硅的改良西門子法的壟斷地位。

　　中國工程院院士聞立時向本報(bào)記者介紹，目前我國的多晶硅產(chǎn)業(yè)已經(jīng)由改良西門子法一法獨(dú)大的格局，改變成如今的“三國演義”，改良西門子法、硅烷法、冶金法三種方法并存。

　　改良西門子法是將硅錠粉碎后與氯化氫反應(yīng)生成三氯氫硅，再經(jīng)過多次蒸餾將其提純，然后通氫氣將三氯氫硅還原為高純硅。這種方法生產(chǎn)的多晶硅純度高（可達(dá)電子級），可制作芯片，且工藝成熟、設(shè)備完善，但投資大（年產(chǎn)千噸投資超過10億元），成本高（國內(nèi)約70美元－75美元/公斤，國外約30美元－35美元/公斤），能耗大、污染重，且由國外公司掌握專利技術(shù)。目前該方法生產(chǎn)了占世界總產(chǎn)量76%的多晶硅。

　　硅烷法是利用硅烷熱分解法生產(chǎn)純度較高的電子級多晶硅產(chǎn)品。是將制得的硅烷氣提純后在熱分解爐生產(chǎn)純度較高的棒狀多晶硅。其能耗低，生產(chǎn)成本低，投資門檻較西門子法低1/3。但其存在爆炸危險，但是，近年來已有顯著改善。中國已有企業(yè)掌握了硅烷法技術(shù)，完成了中試，900噸級生產(chǎn)線即將建成。目前該方法生產(chǎn)了占世界總產(chǎn)量23%的多晶硅。

　　而物理冶金法又稱為冶金法，它是用類似冶金工業(yè)的一整套物理方法進(jìn)行硅的提純。物理法投資少（年產(chǎn)千噸投資1億元左右），成本低（目前約10美元－20美元/公斤，可降低到10美元/公斤以下），污染和安全的問題少，有自主知識產(chǎn)權(quán)，經(jīng)過努力其純度可以滿足制備太陽能電池的要求，但目前工藝尚不成熟、沒有現(xiàn)成的完整設(shè)備，純度較低，產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定。目前該方法生產(chǎn)了占世界總產(chǎn)量1%的多晶硅。

　　在現(xiàn)有的格局中可以看出，冶金法是完全非主流的生產(chǎn)方法，緣何業(yè)界要廣泛推崇？中國產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會新材料專委會秘書長李義春在會上對本報(bào)記者表示，光伏成本成為制約大規(guī)模發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的瓶頸。

　　雖然在三種方法中，各方法都有其優(yōu)勢及缺陷，冶金法現(xiàn)有的份額最小，但從成本與操作性分析，也成為一些企業(yè)嘗試的創(chuàng)新方法。同時，該方法能為企業(yè)降低成本也有著一定的吸引力。

　　對于未來冶金法是否能成為主流方法，催傳鵬認(rèn)為，作為一項(xiàng)新興的技術(shù)，要想得到認(rèn)可必須要業(yè)界對于該技術(shù)達(dá)到一定的共識，有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也很重要，目前冶金法雖然可行但缺乏共識，同時還需要有政府的支持。

　　據(jù)了解，本次研討會經(jīng)過兩天的認(rèn)真交流、激烈討論、深入答疑，與會代表對我國冶金法太陽能多晶硅制備技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀和展望形成了共識，全體代表并發(fā)出了《廈門宣言》，呼吁從事冶金法太陽能多晶硅制備及應(yīng)用的產(chǎn)學(xué)研單位加強(qiáng)合作，成立產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟，尊重科學(xué)，勇于創(chuàng)新。并希望政府相關(guān)部門能夠設(shè)立“低成本冶金法太陽能多晶硅制備及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化重大科技專項(xiàng)”，以建立低成本冶金法光伏示范電站為目標(biāo)，通過先進(jìn)冶金技術(shù)集成，形成太陽能級多晶硅的連續(xù)化生產(chǎn)，在三年的時間里，將冶金法太陽能級多晶硅的生產(chǎn)成本降到10美元/千克以下，組件成本降到1美元/瓦以下。同時，建議科技部及時啟動冶金法太陽能級多晶硅的973項(xiàng)目，國家自然科學(xué)基金委員會也應(yīng)啟動重大科學(xué)專項(xiàng)，鼓勵及支持針對冶金法太陽能多晶硅的制備及應(yīng)用過程中的關(guān)鍵科學(xué)性問題進(jìn)行系統(tǒng)研究。