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硅片回收之全部多晶硅產(chǎn)業(yè)概況
當(dāng)前，晶體硅材料是較主要的光伏材料，其市場(chǎng)占 有率在90％以上,而且在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期也依然是太陽(yáng)能電池的主流材料。 多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)掌握在美、日、德等3個(gè)國(guó)家7個(gè)公司的10家工廠 手中，形成技術(shù)封鎖、市場(chǎng)壟斷的狀多晶硅的需求主要來(lái)自于半導(dǎo)體和太陽(yáng)能電池。按純度要求不同，分為電子 級(jí)和太陽(yáng)能級(jí)。其中，用于電子級(jí)多晶硅占55％左右，太陽(yáng)能級(jí)多晶硅占45％， 隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，太陽(yáng)能電池對(duì)多晶硅需求量的增長(zhǎng)速度高于半導(dǎo)體多 晶硅的發(fā)展，預(yù)計(jì)到2008年太陽(yáng)能多晶硅的需求量將超過(guò)電子級(jí)多晶硅。
1994年全世界太陽(yáng)能電池的總產(chǎn)量只有69MW，而2004年就接近1200MW，在短 短的10年里就增長(zhǎng)了17倍。相關(guān)人士預(yù)測(cè)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)在二十一世紀(jì)前半期將超過(guò) 核電成為較重要的基礎(chǔ)能源之一，世界各國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量和構(gòu)成比例見表1。
據(jù)悉，美國(guó)能源部計(jì)劃到2010年累計(jì)安裝容量4600MW，日本計(jì)劃2010年達(dá)到5000MW，歐盟計(jì)劃達(dá)到6900MW，預(yù)計(jì)2010年世界累計(jì)安裝量至少18000MW。
從上述的推測(cè)分析，至2010年太陽(yáng)能電池用多晶硅至少在30000噸以上，表2 給出了世界太陽(yáng)能多晶硅工序的預(yù)測(cè)。據(jù)國(guó)外資料分析報(bào)道，世界多晶硅的產(chǎn)量 2005年為28750噸，其中半導(dǎo)體級(jí)為20250噸，太陽(yáng)能級(jí)為8500噸，半導(dǎo)體級(jí)需求 量約為19000噸，略有過(guò)剩；太陽(yáng)能級(jí)的需求量為 15000噸，供不應(yīng)求，從2006年 開始太陽(yáng)能級(jí)和半導(dǎo)體級(jí)多晶硅需求的均有缺口，其中太陽(yáng)能級(jí)產(chǎn)能缺口更大。 據(jù)日本稀有金屬雜質(zhì)2005年11月24日?qǐng)?bào)道，世界半導(dǎo)體與太陽(yáng)能多晶硅需求 緊張，主要是由于以歐洲為中心的太陽(yáng)能市場(chǎng)迅速擴(kuò)大，預(yù)計(jì)2006年， 2007年多 晶硅供應(yīng)不平衡的局面將為愈演愈烈，多晶硅價(jià)格方面半導(dǎo)體級(jí)與太陽(yáng)能級(jí)原有 的差別將逐步減小甚至消除，2005年世界太陽(yáng)能電池產(chǎn)量約 1GW，如果以1MW用多 晶硅12噸計(jì)算，共需多晶硅是1.2萬(wàn)噸，2005－2010年世界太陽(yáng)能電池平均年增長(zhǎng) 率在25％，到2010年全世界半導(dǎo)體用于太陽(yáng)能電池用多晶硅的年總的需求量將超 過(guò)6.3萬(wàn)噸。
世界多晶硅主要生產(chǎn)企業(yè)有日本的Tokuyama、三菱、住友公司、美國(guó)的 Hemlock、Asimi、SGS、MEMC公司，德國(guó)的Wacker公司等，其年產(chǎn)能絕大部分在 1000噸以上，其中Tokuyama、Hemlock、Wacker三個(gè)公司生產(chǎn)規(guī)模較大，年生產(chǎn)能 力均在3000－5000 噸。
全部多晶硅主要技術(shù)特征有以下兩點(diǎn)： 多種生產(chǎn)工藝路線并存，產(chǎn)業(yè)化技術(shù)封鎖、壟斷局面不會(huì)改變。由于各 多晶硅生產(chǎn)工廠所用主輔原料不盡相同，因此生產(chǎn)工藝技術(shù)不同；進(jìn)而對(duì)應(yīng)的多 晶硅產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)、用途、產(chǎn)品檢測(cè)方法、過(guò)程安全等方面 也存在差異，各有技術(shù)特點(diǎn)和技術(shù)秘密，總的來(lái)說(shuō)，目前全部上多晶硅生產(chǎn)主要 的傳統(tǒng)工藝有：改良西門子法、硅烷法和流化床法。其中改良西門子工藝生產(chǎn)的 多晶硅的產(chǎn)能約占世界總產(chǎn)能的80％，短期內(nèi)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)壟斷封鎖的局面不會(huì)改 變。 新一代低成本多晶硅工藝技術(shù)研究從未有過(guò)活躍。除了傳統(tǒng)工藝及技術(shù)升級(jí)外，還涌現(xiàn)出了幾種專門生產(chǎn)太陽(yáng)能 級(jí)多晶硅的 新工藝技術(shù)，主要有：改良西門子法的低價(jià)格工藝；冶金法從金屬硅中提取高純 度硅；高純度SiO2直接制��；熔融析出法 ；還原或熱分解工藝；無(wú)氯工藝技術(shù)，Al－Si溶體低溫制備太陽(yáng)能級(jí)硅；熔鹽電 解法等。

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