李日升:投资单晶硅硅片项目的有关问题
来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/06/12 06:45:03
投资单晶硅硅片项目的有关问题李日升 原创 | 2009-12-03 21:20 | 获1票 投票 投票人 标签: 可再生能源 发展战略 企业管理 新能源 李日升
一、单晶硅片的主要原料
单晶硅片是由单晶硅棒用切片机切割得到的。单晶硅由工业硅或称冶金硅提纯成高纯多晶硅后制得。石英砂在电炉中用碳还原的方法冶炼得到工业硅。由工业硅制得三氯氢硅,再通过还原剂还原成为元素硅,沉积的微小硅粒形成很多个晶核,并且不断增多长大,最后长成整个棒状或针状、块状多晶体,即我们习惯所称多晶硅料。生产单晶硅片用的主要原材料就是多晶硅料。它要求硅的含量要达到99.9999%以上。同时,国家标准还对电阻率、少数载流子、碳浓度以及尺寸范围等主要指标作了规定。
二、单晶硅片的工艺流程
在光伏电池应用的材料中,目前大多采用坩埚直拉法将多晶硅制造成单晶硅棒。这种方法是将多晶硅料、掺杂剂和籽晶原辅材料等进行腐蚀清洗和烘干后,将其装到拉晶炉炉内。再通过电阻加热,将存于石英坩埚中的多晶硅熔化。并用一小块单晶体籽晶与熔融硅接触,经过引晶、放肩、转肩、等径、收尾和降温等工序,使液体硅沿籽晶这个结晶中心和结晶方向在旋转和拉动的双重作用下,生长出完整的单晶体。然后,再经过切片、倒角、研磨、腐蚀和清洗等过程,最终制造出合格的单晶硅片。
三、单晶硅片的制造设备
生产单晶硅的主要设备包括直拉单晶炉、硅片多线切割机床、硅棒切割机、硅棒外园磨床、超声波清洗设备和硅晶硅棒定向仪、少子寿命测试仪、氧碳含量测试仪等。此外,还有液氩储罐、纯水装置和冷却水循环等部分辅助设备。直拉单晶炉分为机械和电气两大部分。其中,机械部分主要由炉体、真空系统、充气系统和水冷系统组成。炉体包括机架、主炉体、副炉体等部件。主炉体和副炉体是单晶生长的地方,它需要提供单晶生长的真空度、氩气保护、炉体冷却和炉腔热场等一切必要条件。
四、单晶硅片的设备选择
我国单晶炉制造具有很长的历史,目前已经基本达到国际先进水平。国内单晶炉生产企业有北京京运通、西安晶科、上海汉虹、北京京仪和中电48所等十多家,其中京运通的市场占有率最高,达到50%左右。每台线锯切片设备的切片能力可以匹配5-6台单晶硅炉的生产能力,或3-5台多晶硅炉的产能,一台切片设备是800万元人民币,一年可以有6兆瓦硅片的切片能力。国内现有硅片切割设备生产企业十余家,技术已基本成熟。国外该设备最著名的生产企业为瑞典HCK公司,该公司目前在北京三年前就设有代理机构。
太阳能光伏发电产业的快速发展,带动了单晶硅片的生产和需求。单晶硅片是生产光伏电池的主要原料,也是光伏发电产业链上的中间环节。虽然金融危机使硅片价格下降三分之二以上,但由于硅材料的价格也同步下降,且光伏发电因挤出价格水份而更加健康、迅速地发展,使得硅片投资有增无减。本文就投资单晶硅片项目的有关问题谈一点不成熟的看法。
一、单晶硅片的主要原料
单晶硅片是由单晶硅棒用切片机切割得到的。单晶硅由工业硅或称冶金硅提纯成高纯多晶硅后制得。石英砂在电炉中用碳还原的方法冶炼得到工业硅。由工业硅制得三氯氢硅,再通过还原剂还原成为元素硅,沉积的微小硅粒形成很多个晶核,并且不断增多长大,最后长成整个棒状或针状、块状多晶体,即我们习惯所称多晶硅料。生产单晶硅片用的主要原材料就是多晶硅料。它要求硅的含量要达到99.9999%以上。同时,国家标准还对电阻率、少数载流子、碳浓度以及尺寸范围等主要指标作了规定。
二、单晶硅片的工艺流程
在光伏电池应用的材料中,目前大多采用坩埚直拉法将多晶硅制造成单晶硅棒。这种方法是将多晶硅料、掺杂剂和籽晶原辅材料等进行腐蚀清洗和烘干后,将其装到拉晶炉炉内。再通过电阻加热,将存于石英坩埚中的多晶硅熔化。并用一小块单晶体籽晶与熔融硅接触,经过引晶、放肩、转肩、等径、收尾和降温等工序,使液体硅沿籽晶这个结晶中心和结晶方向在旋转和拉动的双重作用下,生长出完整的单晶体。然后,再经过切片、倒角、研磨、腐蚀和清洗等过程,最终制造出合格的单晶硅片。
三、单晶硅片的制造设备
生产单晶硅的主要设备包括直拉单晶炉、硅片多线切割机床、硅棒切割机、硅棒外园磨床、超声波清洗设备和硅晶硅棒定向仪、少子寿命测试仪、氧碳含量测试仪等。此外,还有液氩储罐、纯水装置和冷却水循环等部分辅助设备。直拉单晶炉分为机械和电气两大部分。其中,机械部分主要由炉体、真空系统、充气系统和水冷系统组成。炉体包括机架、主炉体、副炉体等部件。主炉体和副炉体是单晶生长的地方,它需要提供单晶生长的真空度、氩气保护、炉体冷却和炉腔热场等一切必要条件。
四、单晶硅片的设备选择
我国单晶炉制造具有很长的历史,目前已经基本达到国际先进水平。国内单晶炉生产企业有北京京运通、西安晶科、上海汉虹、北京京仪和中电48所等十多家,其中京运通的市场占有率最高,达到50%左右。每台线锯切片设备的切片能力可以匹配5-6台单晶硅炉的生产能力,或3-5台多晶硅炉的产能,一台切片设备是800万元人民币,一年可以有6兆瓦硅片的切片能力。国内现有硅片切割设备生产企业十余家,技术已基本成熟。国外该设备最著名的生产企业为瑞典HCK公司,该公司目前在北京三年前就设有代理机构。
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