中國(guó)粉體網(wǎng)訊  大全新能源年產(chǎn)30萬噸工業(yè)硅、10萬噸多晶硅、2000臺(tái)箱變逆變器項(xiàng)目，天山鋁業(yè)140萬噸電解鋁綠色低碳能效提升項(xiàng)目，中清光伏年產(chǎn)6GW光伏電池項(xiàng)目等21個(gè)重大項(xiàng)目集中開工，項(xiàng)目總投資343.7億元。

據(jù)了解，2023年12月13日，大全能源發(fā)布公告稱，公司與石河子市政府、石河子經(jīng)開區(qū)管委會(huì)及天富能源簽訂了《大全能源硅基新材料產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目投資協(xié)議書》，約定公司在新疆石河子市投資建設(shè)“大全能源硅基新材料產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目”。該項(xiàng)目一期項(xiàng)目計(jì)劃投資75億元，建設(shè)年產(chǎn)5萬噸多晶硅及配套15萬噸工業(yè)硅、120萬支圓硅芯項(xiàng)目；二期計(jì)劃投資75億元，建設(shè)年產(chǎn)5萬噸多晶硅及配套15萬噸工業(yè)硅、100萬支圓硅芯項(xiàng)目。

據(jù)了解，多晶硅可通過直拉法或區(qū)熔法制備單晶硅，而單晶硅片是半導(dǎo)體工業(yè)、電子信息產(chǎn)業(yè)、太陽(yáng)能光伏電池產(chǎn)業(yè)的最主要、最基礎(chǔ)的功能性材料。多晶硅根據(jù)其純度不同可分為冶金級(jí)、太陽(yáng)能級(jí)和電子級(jí)，其中電子級(jí)多晶硅純度要求最高（純度在9N以上）。

由于多晶硅生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性，目前其制備工藝有較高的技術(shù)壁壘，還需進(jìn)一步優(yōu)化與提升。現(xiàn)階段主流的多晶硅生產(chǎn)工藝有改良西門子法、硅烷法、氣液沉積法、流化床法、碳熱還原法和熔鹽電解法等。

改良西門子法是將工業(yè)硅粉（純度＞98％）與鹽酸在一定的條件下合成氯硅烷，之后通過精餾塔對(duì)氯硅烷內(nèi)的重組分及輕組分分別進(jìn)行提純，提純后得到的高純度三氯氫硅送至還原爐內(nèi)，通過與氫氣發(fā)生還原反應(yīng)獲得最終產(chǎn)物多晶硅。是目前我國(guó)多晶硅生產(chǎn)的主流工藝。

流化床法采用的工業(yè)原料為冶金級(jí)硅粉（Si）、氫氣（H2）、氯化氫（HCl）、四氯化硅（SiCl4），其主要反應(yīng)過程分為四步：第一步，Si + H2 + HCl + SiCl4 →SiCl3；第二步，SiCl3 + H2 → SiH2Cl2；第三步，通過SiH2Cl2制備 SiH4（硅烷氣）；第四步，SiH4在流化床內(nèi)發(fā)生分解反應(yīng)，在反應(yīng)器內(nèi)預(yù)先放置的硅粉上不斷沉積，形成粒狀產(chǎn)物多晶硅。

碳熱還原法的工藝原理是碳與二氧化硅進(jìn)行反應(yīng)生成硅。碳與二氧化硅首先進(jìn)行還原反應(yīng)生成碳化硅，然后將碳化硅放置在電弧爐內(nèi)與二氧化硅反應(yīng)，生成的硅沉積在熔煉腔底部。該工藝制備的多晶硅純度高，但該工藝開發(fā)時(shí)間較短，尚未得到廣泛推廣。

熔鹽電解法制備多晶硅的工藝原理：電解質(zhì)（二氧化硅、氟硅鹽、硅酸鹽等）溶解在熔鹽中解離出相應(yīng)的陰、陽(yáng)離子，不同離子的析出電位不同，在電流作用下，硅沉積在陰極上而獲得多晶硅。

參考來源：

王美娟等. 國(guó)內(nèi)多晶硅生產(chǎn)工藝發(fā)展探討

石河子零距離；大全能源；中清光伏；中國(guó)粉體網(wǎng)

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/九思）

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