光伏和半导体必不可少的超纯多晶硅是如何生产出来的？

在智能手机、超级计算机和太阳能组件等应用中，多晶硅都是一种不可或缺的原材料。如果没有超纯多晶硅，数字化革命将受到较大影响，能源革命也不会取得如今天这般先进的发展。超纯多晶硅是光伏和半导体行业的重要原材料。

“超纯金属”—多晶硅

石英是生产超纯多晶硅的基础原料，而后者是光伏产品最重要的原材料。从石英变身为超纯多晶硅的过程涉及许多极其复杂且需要先进技术的工序，需要多年的丰富经验才能生产出市场上品质更佳的多晶硅。

超纯多晶硅生产关键工序

1、石英

硅是地壳中第二大丰富的元素。在大自然中，硅主要是以二氧化硅的形式存在于石英中。

2、冶金级硅

将二氧化硅和碳一起加热，可清除氧原子，生成杂质含量为1-2%的冶金级硅（Simg），但这样的纯度远远达不到生产高效太阳能电池的要求。因此，瓦克采用久经考验的蒸馏法进一步对其提纯。

3、流化床反应器

首先，借助氯化氢气体，在流化床反应器中将冶金级硅（Simg）转化为液态三氯硅烷。Simg+ 3 HCI -> SiHCI3+H2

4、三氯硅烷蒸馏

通过蒸馏法去除液态三氯硅烷中的杂质，从而制得高纯度三氯硅烷。

5、硅沉积反应器

将精馏所得的高纯三氯硅烷加热至1,000摄氏度，并引至被加热的细硅芯表面。

6、纯硅

随着三氯硅烷的分解，超纯多晶硅便沉积在硅芯表面。4 SiHCI3-> Si + 3 SiCI4+2 H2

7、硅块

将超纯多晶硅棒碾碎成块状多晶硅，由此得到的硅块便是制造太阳能电池和半导体硅片所需要的原材料。

多晶硅关键特性：纯度越高，太阳能电池的转化率也就越高。

瓦克生产的多晶硅的纯度早已达到行业更高标准，可用于生产能量投资回收期较短、碳足迹较少且成本持续下降的高效太阳能电池。在太阳能电池的整个使用寿命期间，1克瓦克的超纯多晶硅可减少7,000千克以上的二氧化碳排放量。

未来趋势

高效太阳能系统与现代化的蓄能科技相结合，将对全球能源供给和交通带来革命性的改变。太阳能模块和电池的结合正在促进电动汽车的广泛普及。光伏和存储解决方案的结合将使交通领域的脱碳行动成为可能。光伏的整体生态优势和稳步下降的成本将使太阳能成为我们未来的可持续能源选择。

瓦克集团在多晶硅领域不仅树立了行业标准，还提供业内广泛的多晶硅产品组合。同时，瓦克提供不同尺寸的组合，帮助大幅提高产量，有助于降低成本。瓦克将持续为太阳能和半导体行业提供专门针对每种应用定制的完整系列的多晶硅产品，助力实现碳中和，赋能全球可持续发展。

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