
在太阳能光伏产业兴起之前,多晶硅作为电子工业的核心,支撑着全球超过95%的半导体器件和99%的集成电路制造。随着光伏行业的快速发展,太阳能电池芯片对多晶硅的需求增长速度已超越半导体市场,促使多晶硅市场由半导体主导转向光伏产业主导。当前,光伏行业已成为多晶硅最大的消费领域,占总需求的80%以上。随着全球对“碳中和”目标的推进,光伏产业的发展前景广阔,预计全球光伏装机量将持续增长,从而为多晶硅需求带来持续的增长潜力。
目前,改良西门子法和硅烷硫化床法是全球多晶硅生产的主流技术。根据中国光伏行业协会的数据,改良西门子法在全球范围内占据主导地位,国内外超过95%的多晶硅生产均采用此法。
传统西门子法通过氯气和氢气合成无水氯化氢,随后与工业硅反应生成三氯氢硅。该化合物经过分离和精馏提纯,最终在氢还原炉内通过热还原反应转化为沉积在硅芯上的单质硅。改良西门子法在传统工艺基础上引入了副产物回收技术,包括氢气、氯化氢、四氯化硅等的回收利用。通过干法回收,这些气体得以分离并重新投入生产过程,实现闭路循环,有效降低原材料和电力消耗,节约成本。