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多晶硅是用来做什么的?和太阳能电池片有什么关系?

2021-06-24 16:22:46

多晶硅是半导体工业、电子信息产业、太阳能光伏电池产业的最主要、最基础的功能性材料。主要用做半导体的原料,是制做单晶硅的主要原料,可作各种晶体管、整流二极管、可控硅、太阳能电池、集成电路、电子计算机芯片以及红外探测器等。



多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。



例如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面,两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。



多晶硅用途






现今多(单)晶硅是主要的光伏材料,其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中,形成技术封锁、市场垄断的状况。



它的需求主要来自于太阳能和半导体电池。按纯度要求不同,分为电子级和太阳能级。其中,用于电子级多晶硅占55%左右,太阳能级多晶硅占45%,随着光伏产业的迅猛发展,太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展。它的最终用途主要是生产集成电路、分立器件和太阳能电池片。

多晶硅(Si)是单质的元素硅,是半导体工业中最重要且应用最广泛的元素半导体材料,是微电子工业和太阳能光伏工业的基础材料。在硅产品产业链中,它是一个极其重要的中间产品。多晶硅的化学稳定性好,本身无环境污染,又具有良好的半导体材料特性。因此,它的用途多,是社会急需的热门产品,被广泛应用于工业、农业、军事、航天、科学研究和日常生活中,它可以直接制作成太阳能光伏电池,也可以作为原料生产单晶硅,在当今市场上,有90%以上的半导体器件是用硅材料制成的,也就是用多晶硅为原料生产的单晶硅制成的。在当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件中少不了硅,特别是少不了多晶硅,它被视为“微电子大M的基石”,因此,一些先进国家都把自己的高科技基地称为“硅谷”。

多晶硅,是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。利用价值:从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。



多晶硅是生产单晶硅的直接原料,其用途主要是生产单晶硅和太阳能光伏电池。目前单晶硅的生产方法主要有两种:一种是直拉法;另一种是区熔法。不管是直拉法还是区熔法,所用的原料都是多晶硅。也可以直接用多晶硅制作太阳能光伏电池。

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