多晶硅生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
3月11日，在由SMM舉辦的2021第八屆中國硅產(chǎn)業(yè)鏈高峰論壇會(huì)上，天津大學(xué)教授級(jí)高工黃國強(qiáng)對(duì)多晶硅大規(guī)模生產(chǎn)的精餾與提純技術(shù)進(jìn)行了講解。多晶硅生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)工藝路線的發(fā)展：當(dāng)前主流技術(shù)及對(duì)比：改良西門子法：目前主流工藝，未來發(fā)展可能受到挑戰(zhàn)；沉積速率：8-10um/min、單程轉(zhuǎn)化率5-20%、沉積溫度
3月11日，在由SMM舉辦的2021第八屆中國硅產(chǎn)業(yè)鏈高峰論壇會(huì)上，天津大學(xué)教授級(jí)高工黃國強(qiáng)對(duì)多晶硅大規(guī)模生產(chǎn)的精餾與提純技術(shù)進(jìn)行了講解。
多晶硅生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
工藝路線的發(fā)展：
當(dāng)前主流技術(shù)及對(duì)比：
改良西門子法：目前主流工藝，未來發(fā)展可能受到挑戰(zhàn)；沉積速率：8-10um/min、單程轉(zhuǎn)化率5-20%、沉積溫度：1100 ；技術(shù)成熟，安全性好；流程長、占地大、循環(huán)物料量大、硅沉積為間歇過程，與下游也需間歇操作。
硅烷法：屬傳統(tǒng)工藝，集成技術(shù)有待突破，應(yīng)用有增加的趨勢(shì)；硅烷易提純、純度高，熱解轉(zhuǎn)化率達(dá)96%，污染小，連續(xù)化生產(chǎn)，流程短；硅烷易爆，危險(xiǎn)性較高。
改良西門子法多晶硅生產(chǎn)工藝：
硅烷法(多步歧化)多晶硅生產(chǎn)工藝：
全球多晶硅需求增長：光伏發(fā)電優(yōu)勢(shì)促進(jìn)硅料需求(2020-2025)：光伏產(chǎn)業(yè)鏈成本不斷降低，全球?qū)㈥懤m(xù)實(shí)現(xiàn)光伏平價(jià)發(fā)電和能源替代，光伏裝機(jī)將快速增長。預(yù)計(jì)2025年裝機(jī)容量達(dá)到約350GW，年復(fù)合增長率超20%。屆時(shí)年硅料需求將達(dá)到約110萬噸。未來對(duì)多晶硅純度的要求越來越高(光伏級(jí)和電子級(jí))。
未來對(duì)多晶硅純度的要求越來越高(光伏級(jí)和電子級(jí))
多晶硅精餾提純大型化——行業(yè)發(fā)展必然趨勢(shì)！塔徑增大，能耗大幅下降，提純質(zhì)量還要不斷提升。
精餾提純大型化的過程強(qiáng)化、節(jié)能與安全
千萬噸級(jí)煉油超大型塔器——減壓精餾塔直徑10米以上。
多晶硅精餾提純大型化——需解決的關(guān)鍵問題：裝置大型化：實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)；過程強(qiáng)化：提高效率、節(jié)省投資、節(jié)約空間；塔內(nèi)件優(yōu)化：提高品質(zhì)、確保安全、降低能耗；長周期運(yùn)行：減少成本、提高效率；大塔的安全設(shè)計(jì)：完全杜絕事故！實(shí)現(xiàn)耦合節(jié)能：大幅降低能耗。
多晶硅精餾過程大型化的技術(shù)創(chuàng)新：大型塔器可視化技術(shù)； 精餾過程計(jì)算流體力學(xué)技術(shù)； 大型塔內(nèi)件微變形控制技術(shù)； 大塔差壓耦合關(guān)鍵技術(shù)。
多晶硅大型化精餾差壓耦合新工藝：
多晶硅大塔耦合特點(diǎn)：大型化要求過程集成度高，精餾塔個(gè)數(shù)少，耦合需求高；大型化精餾塔耦合的技術(shù)難度高；物料存量極大、安全風(fēng)險(xiǎn)高；大型化精餾設(shè)備和管道為非常規(guī)，對(duì)耦合的要求更高；目標(biāo)蒸汽能耗：-10t/t，目標(biāo)循環(huán)水：接近0。新工藝：暫略。
高純晶硅痕量雜質(zhì)的多種提純技術(shù)集成
多晶硅大規(guī)�；a(chǎn)的提純技術(shù)——總結(jié)
多晶硅精餾大型化是必然趨勢(shì)；且質(zhì)量須進(jìn)一步提升！精餾塔大型化安全問題凸顯；
我國多晶硅精餾已全球最大，每向前一步都是更新世界紀(jì)錄，大規(guī)模化提純技術(shù)沒有借鑒；
西門子工藝已趨完善，下一步要在絡(luò)合除雜、除碳、氫氣除雜、尾氣回收系統(tǒng)輔助除雜、新型提純技術(shù)協(xié)同方面取得突破，顯著提升產(chǎn)品質(zhì)量。
跨界區(qū)的大型化差壓耦合精餾要進(jìn)一步完善，真正實(shí)現(xiàn)提純過程0能耗(負(fù)能耗)。
作者： 來源：東方財(cái)富網(wǎng) 責(zé)任編輯：jianping
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