多晶硅行业步入三国时代

    江西省萍乡市人民政府市长助理催传鹏6月12日专程从江西赶往厦门，参加全国冶金法太阳能多晶硅制备技术及应用研讨会。“为当地考察一下冶金法太阳能技术，便于政府对于太阳能产业的决策与支持。”催传鹏告诉记者他参加会议的目的。 
    在厦门召开的全国冶金法太阳能多晶硅制备技术及应用研讨会，是首届多晶硅产业针对一种新型制备多晶硅的方法进行研讨的盛会。该方法有意打破原有传统多晶硅的改良西门子法的垄断地位。
    中国工程院院士闻立时向本报记者介绍，目前我国的多晶硅产业已经由改良西门子法一法独大的格局，改变成如今的“三国演义”，改良西门子法、硅烷法、冶金法三种方法并存。
    改良西门子法是将硅锭粉碎后与氯化氢反应生成三氯氢硅，再经过多次蒸馏将其提纯，然后通氢气将三氯氢硅还原为高纯硅。这种方法生产的多晶硅纯度高（可达电子级），可制作芯片，且工艺成熟、设备完善，但投资大（年产千吨投资超过10亿元），成本高（国内约70美元－75美元/公斤，国外约30美元－35美元/公斤），能耗大、污染重，且由国外公司掌握专利技术。目前该方法生产了占世界总产量76%的多晶硅。
    硅烷法是利用硅烷热分解法生产纯度较高的电子级多晶硅产品。是将制得的硅烷气提纯后在热分解炉生产纯度较高的棒状多晶硅。其能耗低，生产成本低，投资门槛较西门子法低1/3。但其存在爆炸危险，但是，近年来已有显著改善。中国已有企业掌握了硅烷法技术，完成了中试，900吨级生产线即将建成。目前该方法生产了占世界总产量23%的多晶硅。
    而物理冶金法又称为冶金法，它是用类似冶金工业的一整套物理方法进行硅的提纯。物理法投资少（年产千吨投资1亿元左右），成本低（目前约10美元－20美元/公斤，可降低到10美元/公斤以下），污染和安全的问题少，有自主知识产权，经过努力其纯度可以满足制备太阳能电池的要求，但目前工艺尚不成熟、没有现成的完整设备，纯度较低，产品质量不够稳定。目前该方法生产了占世界总产量1%的多晶硅。 
    在现有的格局中可以看出，冶金法是完全非主流的生产方法，缘何业界要广泛推崇？中国产学研合作促进会新材料专委会秘书长李义春在会上对记者表示，光伏成本成为制约大规模发展光伏产业的瓶颈。
    虽然在三种方法中，各方法都有其优势及缺陷，冶金法现有的份额最小，但从成本与操作性分析，也成为一些企业尝试的创新方法。同时，该方法能为企业降低成本也有着一定的吸引力。 
    对于未来冶金法是否能成为主流方法，催传鹏认为，作为一项新兴的技术，要想得到认可必须要业界对于该技术达到一定的共识，有统一的技术标准也很重要，目前冶金法虽然可行但缺乏共识，同时还需要有政府的支持。 
　　据了解，本次研讨会经过两天的认真交流、激烈讨论、深入答疑，与会代表对我国冶金法太阳能多晶硅制备技术及应用的发展现状和展望形成了共识，全体代表并发出了《厦门宣言》，呼吁从事冶金法太阳能多晶硅制备及应用的产学研单位加强合作，成立产学研联盟，尊重科学，勇于创新。并希望政府相关部门能够设立“低成本冶金法太阳能多晶硅制备及应用产业化重大科技专项”，以建立低成本冶金法光伏示范电站为目标，通过先进冶金技术集成，形成太阳能级多晶硅的连续化生产，在三年的时间里，将冶金法太阳能级多晶硅的生产成本降到10美元/千克以下，组件成本降到1美元/瓦以下。同时，建议科技部及时启动冶金法太阳能级多晶硅的973项目，国家自然科学基金委员会也应启动重大科学专项，鼓励及支持针对冶金法太阳能多晶硅的制备及应用过程中的关键科学性问题进行系统研究。