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冶金级硅的提炼并不难。它的制备主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成。这样被还原出来的硅的纯度约98-99%，但半导体工业用硅还必须进行高度提纯。电子级硅的杂质含量约(10^-10)%以下。而在提纯过程中，有一项“三氯氢硅还原法(西门子法)”的关键技术我国还没有掌握，由于没有这项技术，我国在提炼过程中70%以上的多晶硅都通过氯气排放了，不仅提炼成本高，而且环境污染非常严重。

事实上，我国每年都从石英石中提取大量的工业硅，以1美元/公斤的价格出口到德国、美国和日本等国，而这些国家把工业硅加工成高纯度的晶体硅材料，以46-80美元/公斤的价格卖给我国的太阳能企业。

生产多晶硅不容易

事实上，多晶硅的上游原材料石英砂在我国并不缺乏。不少海外的多晶硅公司都从中国直接采购。但中国企业对于硅的提纯技术，一直毫无进展。上世纪90年代，国内有40多家小型公司都在研究多晶硅技术，但就是没有一家公司可以承担大型的多晶硅生产。一个1000吨左右的多晶硅生产线，就如同一个中型的现代石化公司，工程设计复杂。

多晶硅技术有两类：硅烷法和三氯氢硅还原法。如果能够这两类技术有重大突破，那么中国光伏电池的产量将会进一步增长。在2004年10月中国可再生能源发展项目办公室所作《中国光伏产业研究报告》中，对国内太阳级多晶硅的描述是“我国光伏专用太阳级硅材料的研制和生产是空白”。

硅是地球上储量第二的化学元素，作为半导体材料，人们对它研究得最多、技术最成熟，而且晶硅性能稳定、无毒，因此成为太阳电池研究开发、生产和应用中的主体材料。但高纯度多晶硅在我国却十分短缺，绝大部分需要依赖进口。高纯度硅在石英中提取，以单晶硅为例，提炼要经过以下过程：石英砂——冶金级硅——提纯和精炼——沉积多晶硅锭——单晶硅——硅片切割。冶金级硅的提炼并不难。它的制备主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成。这样被还原出来的硅的纯度约98～99%，但半导体工业用硅还必须进行高度提纯。电子级硅的杂质含量约10%以下。而在提纯过程中，有一项“三氯氢硅还原法(西门子法)”的关键技术我国还没有掌握，由于没有这项技术，我国在提炼过程中70%以上的多晶硅都通过氯气排放了，不仅提炼成本高，而且环境污染非常严重。

发展多晶硅产业时不可待

对中国的太阳能企业而言，解决高纯度硅的问题已是迫在眉睫。多晶硅并非是类似石油的资源性产品，但技术一旦形成垄断，国内企业就无所适从。多晶硅材料如果持续短缺，继续涨价，我国光伏产业就有覆灭的危险，因为组件的价格是封顶的，不可能为材料的涨价留出空间。中国有色金属工程设计研究总院总设计师严大洲明确表示，若不以自主知识产权改变国内多晶硅的生产现状，加快多晶硅生产企业扩建或新建步伐，我国多晶硅产业受制于国际市场的状况无法改变，将危及我国集成电路、半导体器件和光伏产业。目前随着各国政府对光伏产业推动力的增加，多晶硅供应的短缺局面会加剧，而多晶硅企业的新增产能已被一些企业锁定，加快中国多晶硅材料产业的发展时不我待，因此呼吁国家制定优惠政策，以支持国内相关企业单位在与国外企业同等成本的前提下从事新工艺和新技术的研究。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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