光伏技術(shù):單晶硅與多晶硅的區別

單晶硅和多晶硅的區別是，當熔融的單質(zhì)硅凝固時(shí)，硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長(cháng)成晶面取向相同的晶粒，則形成單晶硅。如果這些晶核長(cháng)成晶面取向不同的晶粒，則形成多晶硅。

多晶硅與單晶硅的差異主要表現在物理性質(zhì)方面。例如在力學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)等方面，多晶硅均不如單晶硅。多晶硅可作為拉制單晶硅的原料。

單晶硅可算得上是世界上最純凈的物質(zhì)了，一般的半導體器件要求硅的純度六個(gè)9以上。大規模集成電路的要求更高，硅的純度必須達到九個(gè)9。目前，人們已經(jīng)能制造出純度為十二個(gè)9 的單晶硅。單晶硅是電子計算機、自動(dòng)控制系統等現代科學(xué)技術(shù)中不可缺少的基本材料。

高純度硅在石英中提取，以單晶硅為例，提煉要經(jīng)過(guò)以下過(guò)程：石英砂一冶金級硅一提純和精煉一沉積多晶硅錠一單晶硅一硅片切割。

冶金級硅的提煉并不難。它的制備主要是在電弧爐中用碳還原石英砂而成。這樣被還原出來(lái)的硅的純度約98-99%，但半導體工業(yè)用硅還必須進(jìn)行高度提純(電子級多晶硅純度要求11個(gè)9，太陽(yáng)能電池級只要求6個(gè)9)。而在提純過(guò)程中，有一項“三氯氫硅還原法(西門(mén)子法)”的關(guān)鍵技術(shù)我國還沒(méi)有掌握，由于沒(méi)有這項技術(shù)，我國在提煉過(guò)程中70%以上的多晶硅都通過(guò)氯氣排放了，不僅提煉成本高，而且環(huán)境污染非常嚴重。我國每年都從石英石中提取大量的工業(yè)硅，以1美元/公斤的價(jià)格出口到德國、美國和日本等國，而這些國家把工業(yè)硅加工成高純度的晶體硅材料，以46-80美元/公斤的價(jià)格賣(mài)給我國的太陽(yáng)能企業(yè)。

得到高純度的多晶硅后，還要在單晶爐中熔煉成單晶硅，以后切片后供集成電路制造等用。

什么是單晶硅

可以用于二極管級、整流器件級、電路級以及太陽(yáng)能電池級單晶產(chǎn)品的生產(chǎn)和深加工制造，其后續產(chǎn)品集成電路和半導體分離器件已廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域，在軍事電子設備中也占有重要地位。

在光伏技術(shù)和微小型半導體逆變器技術(shù)飛速發(fā)展的今天，利用硅單晶所生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池可以直接把太陽(yáng)能轉化為光能，實(shí)現了邁向綠色能源革命的開(kāi)始。北京2008年奧運會(huì )將把“綠色奧運”做為重要展示面向全世界展現，單晶硅的利用在其中將是非常重要的一環(huán)?，F在，國外的太陽(yáng)能光伏電站已經(jīng)到了理論成熟階段，正在向實(shí)際應用階段過(guò)渡，太陽(yáng)能硅單晶的利用將是普及到全世界范圍，市場(chǎng)需求量不言而喻。河北寧晉單晶硅工業(yè)園區正是響應這種國際趨勢，為全世界提供性能優(yōu)良、規格齊全的單晶硅產(chǎn)品。

單晶硅產(chǎn)品包括φ3”----φ6”單晶硅圓形棒、片及方形棒、片，適合各種半導體、電子類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)需要，其產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)過(guò)當前世界上最先進(jìn)的檢測儀器進(jìn)行檢驗，達到世界先進(jìn)水平。