多晶硅是制造晶體硅太陽(yáng)能電池的重要原材料，目前，晶體硅太陽(yáng)能電池在所有光伏電池中所占比例約為85%。在2008年國(guó)際金融危機(jī)到來(lái)之前，由于多晶硅現(xiàn)貨價(jià)格創(chuàng)下近500美元/千克的“天價(jià)”，很多業(yè)內(nèi)人士對(duì)晶體硅太陽(yáng)能電池乃至多晶硅材料的應(yīng)用前景產(chǎn)生懷疑。隨著近兩年多晶硅價(jià)格回歸理性，尤其是中國(guó)多晶硅企業(yè)異軍突起，晶體硅太陽(yáng)能電池的主導(dǎo)地位得以鞏固。不過(guò)，環(huán)保、能耗問(wèn)題一直是多晶硅生產(chǎn)的瓶頸，不同的工藝路線也在多晶硅產(chǎn)業(yè)內(nèi)部展開(kāi)了競(jìng)爭(zhēng)。

　　    多晶硅仍將維持主流地位

　　    2003年以來(lái)，隨著中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的高速增長(zhǎng)，中國(guó)多晶硅產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)繁榮期。洛陽(yáng)中硅高科技有限公司副總經(jīng)理、多晶硅制備技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室主任嚴(yán)大洲在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示，2005年，我國(guó)年產(chǎn)多晶硅產(chǎn)量?jī)H80噸，占世界年總產(chǎn)量的0.5%，且技術(shù)水平低，在國(guó)家發(fā)改委組織實(shí)施的《高純硅材料高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重大專項(xiàng)》支持下，我國(guó)多晶硅產(chǎn)量突飛猛進(jìn)，2006年產(chǎn)量達(dá)到287噸，2007年達(dá)到1156噸，2008年達(dá)到4300噸，2009年達(dá)到20230噸。多晶硅作為光伏產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料，在短短的5年內(nèi)，從打破技術(shù)封鎖和市場(chǎng)壟斷，到產(chǎn)業(yè)規(guī)模僅次于美國(guó)，完成了過(guò)去計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代幾十年要做而一直都未實(shí)現(xiàn)的事情，使我國(guó)成為世界多晶硅生產(chǎn)大國(guó)之一。“經(jīng)過(guò)最近三五年的努力，中國(guó)多晶硅產(chǎn)業(yè)超越了此前30多年的成果，一舉解決了太陽(yáng)能和電子產(chǎn)業(yè)原料長(zhǎng)期受制于人的被動(dòng)局面。這一輪的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)機(jī)會(huì)千載難逢，中國(guó)的多晶硅企業(yè)抓住了發(fā)展機(jī)遇，令歐美同行刮目相看。”江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司副總經(jīng)理呂錦標(biāo)也感慨道。

　　    成都蜀菱科技發(fā)展有限公司技術(shù)總裁沈祖祥表示：“地殼中的硅資源非常豐富，目前被大多數(shù)公司采用的改良西門(mén)子法技術(shù)很成熟，晶體硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換率比較高，因此，在技術(shù)不斷進(jìn)步的前提下，今后30-50年，多晶硅光伏電池仍然可以保持對(duì)薄膜非晶硅電池的優(yōu)勢(shì)。”

　　    改良西門(mén)子工藝面臨挑戰(zhàn)

　　    盡管薄膜非晶硅電池在短期內(nèi)還無(wú)法撼動(dòng)晶體硅電池的主流地位，但在多晶硅領(lǐng)域內(nèi)，目前居于主導(dǎo)地位的改良西門(mén)子法也面臨其他工藝路線的挑戰(zhàn)。

　　    六九硅業(yè)有限公司總經(jīng)理張?jiān)潞驮诮邮堋吨袊?guó)電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示：“在多晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域，改良西門(mén)子法是目前占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的工藝路線，其產(chǎn)量占世界總量的80%左右。但我國(guó)很多廠家所采用的改良西門(mén)子技術(shù)尚處于第一代工藝，其缺點(diǎn)是能耗高、有害廢棄物多。”據(jù)張?jiān)潞徒榻B，六九硅業(yè)采用新硅烷法生產(chǎn)多晶硅，與改良西門(mén)子法所采用的三氯氫硅工藝相比，其原材料豐富易得、耗電量小、生產(chǎn)率高，同時(shí)還不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。

　　    冶金法(又稱“物理法”)則是多晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域的另一個(gè)挑戰(zhàn)者，其最大的優(yōu)勢(shì)在于低成本，但其純度要滿足光伏電池所需的6N(即99.9999%)級(jí)，技術(shù)難度還是很高。冶金法太陽(yáng)級(jí)多晶硅產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長(zhǎng)史博士告訴記者，2008年前，冶金法多晶硅只在私下被大多數(shù)光伏企業(yè)用來(lái)與西門(mén)子法多晶硅進(jìn)行摻料生產(chǎn)，以降低成本,除了阿特斯和QCell等寥寥幾家公司外，幾乎沒(méi)有人對(duì)外宣布自己在使用冶金法多晶硅；不過(guò)，冶金法工藝也在開(kāi)始走向成熟，在2009年，包括賽維、尚德、常州天合等在內(nèi)的多家光伏巨頭，紛紛宣布自己采用了冶金法多晶硅。在國(guó)內(nèi)，采用冶金法多晶硅生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池也已經(jīng)投入使用。據(jù)史介紹，2009年12月，全部用寧夏銀星生產(chǎn)的冶金法多晶硅材料制作的10MW光伏電站在寧夏太陽(yáng)山并網(wǎng)發(fā)電；2010年5月，上海普羅采用自己生產(chǎn)的冶金法多晶硅生產(chǎn)的全多晶硅電池光伏電站業(yè)并網(wǎng)發(fā)電，容量為1MW；寧夏發(fā)電集團(tuán)2010年將在紅寺堡、高沙窩等地再建100MW的全部采用冶金法多晶硅的光伏電站；此外，國(guó)內(nèi)也有不少機(jī)場(chǎng)、移動(dòng)基站、廠房屋頂開(kāi)始采用冶金法多晶硅生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池。“無(wú)論采用哪種工藝路線，能否實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化才是多晶硅生產(chǎn)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。”沈祖祥說(shuō)，“作為一種成熟的工藝，改良西門(mén)子法也還有繼續(xù)改良的余地。即便是美國(guó)、德國(guó)、日本的多晶硅廠家，他們對(duì)技術(shù)進(jìn)步的探索也還在繼續(xù)，改良西門(mén)子法的道路還沒(méi)有走到盡頭。”

　　    副產(chǎn)物處理也需做選擇題