多晶铸锭企业?

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目前,国内生产单晶硅棒/锭的企业大约10多家,双晶(直拉)生产线约20条;多晶硅片/棒/锭大约50余家,多晶炉约300余台(套)。 我国最早的单晶炉于1976年由上海半导体器件七厂建成并投入运行,用于生产锗单晶和砷化镓单晶,之后随着电子工业的发展,对高纯锗的需求大幅度增加,因此国内开始大力发展高纯锗单晶生产线,至上世纪80年代末期,全国大概有十来条单晶生产线,多数以生产锗单晶为主。

随着单晶硅材料在光伏领域的快速兴起和发展,近几年国内又新建了一二十条拉单晶的生产线,这些线大多数是以生产太阳能级单晶硅为主,产品纯度达到6N (11.5个单位)左右,部分更高。除了常规的硅料加工制备成单晶硅棒/锭外,现在还有用回收电子垃圾中的半导体材质,经清洗、分解,制得高纯单晶原料,应用于太阳能电池领域。 目前国内外用的比较多的熔炼设备是直拉法(Czochralski method),将原料放在坩埚内加热熔化成液体后,利用氧气或氮气等载气将熔体输送至冷却炉,通过逐渐冷却使其形成晶体。

直拉法可以制成圆柱形的单晶硅棒,经过切割研磨成型后可做拉制晶片的原材料,也可以直接加工成器件。而用直拉法所制成的单晶硅零件在品质上与西门子法所生产的单晶硅零件没有本质区别,都可以做成功率器件使用。但直拉法制造的单晶硅价格要比用西门子法制造的便宜得多。 另外还有一种区熔法( Zone melting method)也可用于制备单晶硅,但它主要用来制备多晶硅。

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多晶硅铸锭技术经历了坩埚铸锭、无坩埚铸锭和铸锭炉单晶生长技术几个发展阶段,如今已经成长为硅材料制备技术重要分支,推动了光伏产业的规模化发展。目前市场上90%以上的光伏产品采用的就是多晶硅铸锭技术。同时国内多晶铸锭炉生产企业在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上,进行了自主创新,多晶铸锭炉的国产化率达90%以上。并且国内生产的多晶铸锭炉等设备已经出口到欧洲、马来西亚、泰国、印度等国家和地区,实现了产业技术逆向输出。目前从事多晶硅铸锭设备研发的企业主要有晶盛机电、连城凯克斯、北京北方华创、宁夏小牛等。从事多晶硅铸锭制造光伏组件和电池片的企业则包括协鑫、晶澳、英利、无锡尚德、天合光能、阿特斯等。

目前,多晶铸锭技术已经由P型向N型发展,多晶铸锭技术在品质和成本方面也与直拉单晶技术的差距也越来越小,在晶体硅光伏产业的成本驱动下,多晶铸锭技术的发展空间仍旧十分广阔。

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