針對(duì)改良西門子法生產(chǎn)多晶硅降低生產(chǎn)成本的途徑分析

1、TechnologyFOrum針對(duì)改良西門子法生產(chǎn)多晶硅降低生產(chǎn)成本的途徑分析趙俊吉(山西潞安高純硅業(yè)科技有限責(zé)任公司，山西長(zhǎng)治046108)【摘要】近年來，多晶硅的價(jià)格一直下降，在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)中價(jià)格的彈性也隨之漸弱。現(xiàn)今，國(guó)內(nèi)大多數(shù)的企業(yè)的情況不容樂觀，生產(chǎn)的成本的重要性也日益顯著。因此，降低生產(chǎn)的成本直接就決定了這些企業(yè)的長(zhǎng)期的發(fā)展。本篇概述了多晶硅的生產(chǎn)的工藝現(xiàn)狀，對(duì)于改良西門子渚的生產(chǎn)的多晶硅的降低生產(chǎn)成本的方法進(jìn)行了調(diào)查分析與

2、探討，為多晶硅的企業(yè)達(dá)到降低成本的目的，為它們的發(fā)展提供了一些參考?！娟P(guān)鍵詞】多晶硅；降低成本；工藝；參考1關(guān)于多晶硅的工藝現(xiàn)狀多晶硅的生產(chǎn)工藝分為以下幾種，其一是改良西門子法，其二是硅烷法，其三是冶金法，其四是硫化床法。11改良西門子法這種方法是以工業(yè)硅粉和HCL作為原料，再加以300度左右的溫度，合成SiHCI3，精餾提純，再把純度極高的H2和SiHCI3放入l100攝氏度左右的還原爐中，最后就會(huì)得到純度極高的多晶硅。由于這種方法取

3、得的多晶硅的質(zhì)量高，耗費(fèi)少，又極為環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，因此，是現(xiàn)今世界上極為普遍的多晶硅的生產(chǎn)方法。12硅烷法以鈉、鋁、氫氣、氟硅酸為主要的原料得到SiH4，提純，就能夠得到純度極其高的多晶硅。由于這種方法比較危險(xiǎn)，不能夠長(zhǎng)時(shí)間保存，成本又很高，因此，世界上極少數(shù)的企業(yè)才會(huì)使用這種方法。i3冶金法此種方法主要是用冶煉的方法對(duì)于工業(yè)硅提純的，其有幾種E較重要的原理，其一是吹氣原理，其二是氧化原理，其三是酸洗原理，其四是造渣原理，其五是定向凝固原理

4、，其六是飽和蒸汽壓原理，等等。但是它有著穩(wěn)定性差，制作麻煩，耗費(fèi)較大等一些問題。14硫化床法此種方法是由幾種原料(其一是H2，其二是SiCl4，其三是HC1，其四是工業(yè)硅)在既高溫又高壓的硫化床中產(chǎn)生了SiCl3，氣化反應(yīng)又得SiH2CI2，從而產(chǎn)生硅烷氣體了。再加入小顆粒的硅粉，就會(huì)產(chǎn)生了粒狀的多晶硅。此種方法耗費(fèi)少，但是又有質(zhì)量不高和不安全的缺點(diǎn)。2降低生產(chǎn)的途徑21提高副產(chǎn)物利用率(1)冷氫化降低能耗，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效

5、益。(2)提高SiHCI3合成率。提高合成率，就可以節(jié)省原料，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益；提高合成率，就可以降低電耗，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益；提高合成率，就可以降低能耗，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。(3)反氣化技術(shù)提高SiH2CI2的綜合利用率。提高反氣化的技術(shù)，就可以降低電耗，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益；提高反氣化的技術(shù)，就可以提高生產(chǎn)效率，從而降低生產(chǎn)成本增加經(jīng)濟(jì)效益。(4)提高氫氣、氯化氫的回收率。提高對(duì)氫氣和

6、氯化氫的回收率，就可以節(jié)省原料，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益；提高對(duì)氫氣和氯化氫的回收率，就可以降低能耗，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。22加大對(duì)技術(shù)改革的力度，要實(shí)現(xiàn)節(jié)能與減耗(1)分解還原工藝，降低還原能耗。還原工藝是生產(chǎn)中最重要的環(huán)節(jié)，大概要占去總電耗的二分之之一，大概要占去生產(chǎn)成本的百分之三十左右?，F(xiàn)今，大部分企業(yè)還是使用的是鐘罩式的，這種過于傳統(tǒng)，電耗也比較大，此種還原方法，生產(chǎn)效率比較低，而且質(zhì)量比較差。因此，應(yīng)該換為硫

7、化床，可以提高生產(chǎn)效率，可以節(jié)省能耗和電耗，從而降低生產(chǎn)成本。但是，它也有自己的缺點(diǎn)，還需要進(jìn)一步研究?！?88I華東科技(2)開發(fā)大型節(jié)能還原爐。開發(fā)大型節(jié)能還原爐，就可以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量，增加經(jīng)濟(jì)效益：開發(fā)大型節(jié)能還原爐，可以最大限度的節(jié)省原料，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益：開發(fā)大型節(jié)能還原爐，可以最大限度的降低能耗，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益；開發(fā)大型節(jié)能還原爐，就可以降低電耗，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。(3)優(yōu)化工藝，

8、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗。優(yōu)化工藝，就可以提高對(duì)原料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益；優(yōu)化工藝，就可以節(jié)約原材料，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益：優(yōu)化工藝，從而能夠節(jié)省時(shí)間，增加經(jīng)濟(jì)效益。23要擴(kuò)大生產(chǎn)的規(guī)模，要降低設(shè)備的折舊成本擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，能夠使生產(chǎn)更加規(guī)范化，對(duì)原料的使用可以達(dá)到最大的利用率；擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，可以使設(shè)備能夠統(tǒng)一運(yùn)行，更有計(jì)劃的生產(chǎn)，使設(shè)備的利用率達(dá)到最大化；擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，可以使設(shè)備的折舊費(fèi)極大的減少，這樣就可以極大的降低

9、生產(chǎn)成本；擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，就可以集中采購(gòu)，極大的降低生產(chǎn)成本。24企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)管理，完善生產(chǎn)過程中的細(xì)節(jié)企業(yè)應(yīng)該對(duì)設(shè)備格外重視，千萬不可聽之任之，因?yàn)樵O(shè)備的好壞決定著產(chǎn)品的質(zhì)和量，所以，應(yīng)該時(shí)常督促技術(shù)人員對(duì)設(shè)備時(shí)時(shí)查看，常常維護(hù)，一且發(fā)現(xiàn)隱患，應(yīng)該馬上排除；技術(shù)人員一定要認(rèn)真對(duì)待設(shè)備的故障，時(shí)時(shí)記錄，除此之外，還應(yīng)該注意此種設(shè)備的更新，要有創(chuàng)新的意識(shí)：要對(duì)原料嚴(yán)格的控制，是做詳細(xì)的出入記錄，以此來避免浪費(fèi)；工作人員應(yīng)該有節(jié)約的意識(shí)，養(yǎng)成

10、節(jié)約的好習(xí)慣：工作人員應(yīng)該提高自己的技能，使設(shè)備更加穩(wěn)定的運(yùn)行，使原料能夠得到最大限度的利用；制定詳細(xì)的生產(chǎn)計(jì)劃。3多晶硅價(jià)格形成機(jī)制多晶硅的價(jià)格機(jī)制有些復(fù)雜，總而言之，大致可以分為以下四種主導(dǎo)因素，其一是供求特征，其二是成本因素，其三是上網(wǎng)電價(jià)，其四是常規(guī)能源價(jià)格。(1)供求特征：在極短的時(shí)間內(nèi)，供給與需求不能夠協(xié)調(diào)，會(huì)造成價(jià)格波動(dòng)。但是，在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，供給超過需求，已經(jīng)逐步明顯，價(jià)格會(huì)出現(xiàn)下降。(2)成本因素：中短期會(huì)處于一定的價(jià)段，

11、但降價(jià)已是大勢(shì)所趨。(3)上網(wǎng)電價(jià)：從目前國(guó)內(nèi)的上網(wǎng)電價(jià)來看，多晶硅的價(jià)格極難以上升。(4)常規(guī)能源價(jià)格：短時(shí)間內(nèi)光伏發(fā)電的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的發(fā)電價(jià)格；從長(zhǎng)期來看，在煤炭這些常規(guī)的能源價(jià)格一路上升的趨勢(shì)下，電價(jià)的調(diào)高已是必然，這會(huì)加快光伏行業(yè)平價(jià)上網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，會(huì)對(duì)多晶硅的價(jià)格形成支撐。4結(jié)語降低多晶硅的生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，是市場(chǎng)的需要，是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。要做到這一點(diǎn)，必須要四個(gè)方向考慮，其一是原料，其二是電耗，其三是設(shè)備，其四是管理

12、。我國(guó)的此種工藝還有很大的發(fā)展空間。參考文獻(xiàn)：1粱駿吾電子級(jí)多晶硅的生產(chǎn)工藝Ⅱ】沖國(guó)工程利學(xué)，2002(12)[21何麗霞太陽能多晶硅的制備生產(chǎn)工藝綜述化學(xué)工程與裝備2011(2)[3]沈輝，曾祖勤太陽能光伏發(fā)電技術(shù)[M】北京：化學(xué)出版社，2005[4】攀舜堯，師文林多晶硅生產(chǎn)技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀葉新材料產(chǎn)業(yè)2oo8(1O)[5】念保義，陳興順，等冶金法制備太陽能級(jí)別多晶硅的原理與生產(chǎn)工藝研究進(jìn)展Ⅱ】礦產(chǎn)綜合利用，2011(3)[6]Gnbo

13、vBQZinovevKVPreparationofhighpur)tysiliconforsolarceUsⅡ]Inorganicmaterials，2003TechnologyFOrum針對(duì)改良西門子法生產(chǎn)多晶硅降低生產(chǎn)成本的途徑分析趙俊吉(山西潞安高純硅業(yè)科技有限責(zé)任公司，山西長(zhǎng)治046108)【摘要】近年來，多晶硅的價(jià)格一直下降，在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)中價(jià)格的彈性也隨之漸弱。現(xiàn)今，國(guó)內(nèi)大多數(shù)的企業(yè)的情況不容樂觀，生產(chǎn)的成本的重要性也日益顯

14、著。因此，降低生產(chǎn)的成本直接就決定了這些企業(yè)的長(zhǎng)期的發(fā)展。本篇概述了多晶硅的生產(chǎn)的工藝現(xiàn)狀，對(duì)于改良西門子渚的生產(chǎn)的多晶硅的降低生產(chǎn)成本的方法進(jìn)行了調(diào)查分析與探討，為多晶硅的企業(yè)達(dá)到降低成本的目的，為它們的發(fā)展提供了一些參考?！娟P(guān)鍵詞】多晶硅；降低成本；工藝；參考1關(guān)于多晶硅的工藝現(xiàn)狀多晶硅的生產(chǎn)工藝分為以下幾種，其一是改良西門子法，其二是硅烷法，其三是冶金法，其四是硫化床法。11改良西門子法這種方法是以工業(yè)硅粉和HCL作為原料，再加以

15、300度左右的溫度，合成SiHCI3，精餾提純，再把純度極高的H2和SiHCI3放入l100攝氏度左右的還原爐中，最后就會(huì)得到純度極高的多晶硅。由于這種方法取得的多晶硅的質(zhì)量高，耗費(fèi)少，又極為環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，因此，是現(xiàn)今世界上極為普遍的多晶硅的生產(chǎn)方法。12硅烷法以鈉、鋁、氫氣、氟硅酸為主要的原料得到SiH4，提純，就能夠得到純度極其高的多晶硅。由于這種方法比較危險(xiǎn)，不能夠長(zhǎng)時(shí)間保存，成本又很高，因此，世界上極少數(shù)的企業(yè)才會(huì)使用這種方法。i

16、3冶金法此種方法主要是用冶煉的方法對(duì)于工業(yè)硅提純的，其有幾種E較重要的原理，其一是吹氣原理，其二是氧化原理，其三是酸洗原理，其四是造渣原理，其五是定向凝固原理，其六是飽和蒸汽壓原理，等等。但是它有著穩(wěn)定性差，制作麻煩，耗費(fèi)較大等一些問題。14硫化床法此種方法是由幾種原料(其一是H2，其二是SiCl4，其三是HC1，其四是工業(yè)硅)在既高溫又高壓的硫化床中產(chǎn)生了SiCl3，氣化反應(yīng)又得SiH2CI2，從而產(chǎn)生硅烷氣體了。再加入小顆粒的硅粉，

17、就會(huì)產(chǎn)生了粒狀的多晶硅。此種方法耗費(fèi)少，但是又有質(zhì)量不高和不安全的缺點(diǎn)。2降低生產(chǎn)的途徑21提高副產(chǎn)物利用率(1)冷氫化降低能耗，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。(2)提高SiHCI3合成率。提高合成率，就可以節(jié)省原料，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益；提高合成率，就可以降低電耗，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益；提高合成率，就可以降低能耗，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。(3)反氣化技術(shù)提高SiH2CI2的綜合利用率。提高反氣化的技術(shù)，就

18、可以降低電耗，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益；提高反氣化的技術(shù)，就可以提高生產(chǎn)效率，從而降低生產(chǎn)成本增加經(jīng)濟(jì)效益。(4)提高氫氣、氯化氫的回收率。提高對(duì)氫氣和氯化氫的回收率，就可以節(jié)省原料，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益；提高對(duì)氫氣和氯化氫的回收率，就可以降低能耗，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。22加大對(duì)技術(shù)改革的力度，要實(shí)現(xiàn)節(jié)能與減耗(1)分解還原工藝，降低還原能耗。還原工藝是生產(chǎn)中最重要的環(huán)節(jié)，大概要占去總電耗的二分之之一，大概要

19、占去生產(chǎn)成本的百分之三十左右。現(xiàn)今，大部分企業(yè)還是使用的是鐘罩式的，這種過于傳統(tǒng)，電耗也比較大，此種還原方法，生產(chǎn)效率比較低，而且質(zhì)量比較差。因此，應(yīng)該換為硫化床，可以提高生產(chǎn)效率，可以節(jié)省能耗和電耗，從而降低生產(chǎn)成本。但是，它也有自己的缺點(diǎn)，還需要進(jìn)一步研究?！?88I華東科技(2)開發(fā)大型節(jié)能還原爐。開發(fā)大型節(jié)能還原爐，就可以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量，增加經(jīng)濟(jì)效益：開發(fā)大型節(jié)能還原爐，可以最大限度的節(jié)省原料，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益：開

20、發(fā)大型節(jié)能還原爐，可以最大限度的降低能耗，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益；開發(fā)大型節(jié)能還原爐，就可以降低電耗，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。(3)優(yōu)化工藝，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗。優(yōu)化工藝，就可以提高對(duì)原料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益；優(yōu)化工藝，就可以節(jié)約原材料，從而降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益：優(yōu)化工藝，從而能夠節(jié)省時(shí)間，增加經(jīng)濟(jì)效益。23要擴(kuò)大生產(chǎn)的規(guī)模，要降低設(shè)備的折舊成本擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，能夠使生產(chǎn)更加規(guī)范化，對(duì)原料的使用可以達(dá)到

21、最大的利用率；擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，可以使設(shè)備能夠統(tǒng)一運(yùn)行，更有計(jì)劃的生產(chǎn)，使設(shè)備的利用率達(dá)到最大化；擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，可以使設(shè)備的折舊費(fèi)極大的減少，這樣就可以極大的降低生產(chǎn)成本；擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，就可以集中采購(gòu)，極大的降低生產(chǎn)成本。24企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)管理，完善生產(chǎn)過程中的細(xì)節(jié)企業(yè)應(yīng)該對(duì)設(shè)備格外重視，千萬不可聽之任之，因?yàn)樵O(shè)備的好壞決定著產(chǎn)品的質(zhì)和量，所以，應(yīng)該時(shí)常督促技術(shù)人員對(duì)設(shè)備時(shí)時(shí)查看，常常維護(hù)，一且發(fā)現(xiàn)隱患，應(yīng)該馬上排除；技術(shù)人員一定要認(rèn)真對(duì)待設(shè)

22、備的故障，時(shí)時(shí)記錄，除此之外，還應(yīng)該注意此種設(shè)備的更新，要有創(chuàng)新的意識(shí)：要對(duì)原料嚴(yán)格的控制，是做詳細(xì)的出入記錄，以此來避免浪費(fèi)；工作人員應(yīng)該有節(jié)約的意識(shí)，養(yǎng)成節(jié)約的好習(xí)慣：工作人員應(yīng)該提高自己的技能，使設(shè)備更加穩(wěn)定的運(yùn)行，使原料能夠得到最大限度的利用；制定詳細(xì)的生產(chǎn)計(jì)劃。3多晶硅價(jià)格形成機(jī)制多晶硅的價(jià)格機(jī)制有些復(fù)雜，總而言之，大致可以分為以下四種主導(dǎo)因素，其一是供求特征，其二是成本因素，其三是上網(wǎng)電價(jià)，其四是常規(guī)能源價(jià)格。(1)供求特征

23、：在極短的時(shí)間內(nèi)，供給與需求不能夠協(xié)調(diào)，會(huì)造成價(jià)格波動(dòng)。但是，在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，供給超過需求，已經(jīng)逐步明顯，價(jià)格會(huì)出現(xiàn)下降。(2)成本因素：中短期會(huì)處于一定的價(jià)段，但降價(jià)已是大勢(shì)所趨。(3)上網(wǎng)電價(jià)：從目前國(guó)內(nèi)的上網(wǎng)電價(jià)來看，多晶硅的價(jià)格極難以上升。(4)常規(guī)能源價(jià)格：短時(shí)間內(nèi)光伏發(fā)電的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的發(fā)電價(jià)格；從長(zhǎng)期來看，在煤炭這些常規(guī)的能源價(jià)格一路上升的趨勢(shì)下，電價(jià)的調(diào)高已是必然，這會(huì)加快光伏行業(yè)平價(jià)上網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，會(huì)對(duì)多晶硅的價(jià)格形成支撐

24、。4結(jié)語降低多晶硅的生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，是市場(chǎng)的需要，是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。要做到這一點(diǎn)，必須要四個(gè)方向考慮，其一是原料，其二是電耗，其三是設(shè)備，其四是管理。我國(guó)的此種工藝還有很大的發(fā)展空間。參考文獻(xiàn)：1粱駿吾電子級(jí)多晶硅的生產(chǎn)工藝Ⅱ】沖國(guó)工程利學(xué)，2002(12)[21何麗霞太陽能多晶硅的制備生產(chǎn)工藝綜述化學(xué)工程與裝備2011(2)[3]沈輝，曾祖勤太陽能光伏發(fā)電技術(shù)[M】北京：化學(xué)出版社，2005[4】攀舜堯，師文林多晶硅生產(chǎn)技術(shù)