硅产业链

A. 光伏产业链的介绍

光伏产业链包括硅料、铸锭（拉棒）、切片、电池片、电池组件、应用系统等6个环节。上游为硅料、硅片环节；中游为电池片、电池组件环节；下游为应用系统环节。从全球范围来看，产业链6个环节所涉及企业数量依次大幅增加，光伏市场产业链呈金字塔形结构。

B. 单晶硅的研究趋势

随着半导体材料技术的发展，对硅片的规格和质量也提出更高的要求，适合微细加工的大直径硅片在市场中的需求比例将日益加大。硅片主流产品是200mm，逐渐向300mm过渡，研制水平达到400mm～450mm。据统计，200mm硅片的全球用量占60%左右，150mm占20%左右，其余占20%左右。Gartner发布的对硅片需求的5年预测表明，全球300mm硅片将从2000年的1.3%增加到2006年的21.1%。日、美、韩等国家都已经在1999年开始逐步扩大300mm硅片产量。据不完全统计，全球已建、在建和计划建的300mm硅器件生产线约有40余条，主要分布在美国和我国台湾等，仅我国台湾就有20多条生产线，其次是日、韩、新及欧洲。%P
世界半导体设备及材料协会（SEMI）的调查显示，2004年和2005年，在所有的硅片生产设备中，投资在300mm生产线上的比例将分别为55%和62%，投资额也分别达到130.3亿美元和184.1亿美元，发展十分迅猛。而在1996年时，这一比重还仅仅是零。 半导体,芯片集成电路,设计版图,芯片制造,工艺世界普遍采用先进的切、磨、抛和洁净封装工艺，使制片技术取得明显进展。在日本，Φ200mm硅片已有50%采用线切割机进行切片，不但能提高硅片质量，而且可使切割损失减少10%。日本大型半导体厂家已经向300mm硅片转型，并向0.13μm以下的微细化发展。另外，最新尖端技术的导入，SOI等高功能晶片的试制开发也进入批量生产阶段。对此，硅片生产厂家也增加了对300mm硅片的设备投资，针对设计规则的进一步微细化，还开发了高平坦度硅片和无缺陷硅片等，并对设备进行了改进。
硅是地壳中赋存最高的固态元素，其含量为地壳的四分之一，但在自然界不存在单体硅，多呈氧化物或硅酸盐状态。硅的原子价主要为4价，其次为2价；在常温下它的化学性质稳定，不溶于单一的强酸，易溶于碱；在高温下化学性质活泼，能与许多元素化合。
硅材料资源丰富，又是无毒的单质半导体材料，较易制作大直径无位错低微缺陷单晶。晶体力学性能优越，易于实现产业化，仍将成为半导体的主体材料。
多晶硅材料是以工业硅为原料经一系列的物理化学反应提纯后达到一定纯度的电子材料，是硅产品产业链中的一个极为重要的中间产品，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料，是信息产业和新能源产业最基础的原材料。

C. 生产未来25年累计发电一百度的光伏电池，整个产业链（从硅料到电站）要耗电多少度

最多不超过20度。

D. 光伏产业链的完整工艺流程

光伏产业链包括硅料、铸锭（拉棒）、切片、电池片、电池组件、应用系统等6个环节。上游为硅料、硅片环节；中游为电池片、电池组件环节；下游为应用系统环节。从.

（一） 从产业链各环节看，技术发展参差不齐、产能供需存在缺口，制约产业健康发展从国内太阳能产业链内部来看，太阳能光伏技术整体水平不高，核心技术多依赖国外.

在光伏行业，有着一条清晰而完整的产业链，主要涵盖包括硅料、硅片、太阳能电池、光伏组件、应用系统在内的5个产业链环节。每一环节都需要不同的设备技术和组织.

光伏产业目前已经涉及到的，包括很多方面，以后会更多：1、集中式光伏发电站； 2、分布式户用光伏发电站；3、风光互补路灯、光伏路灯、高速警示灯光伏供电、道路.

从现在看来，太阳能企业要想把握住这场行业发展大潮，面临着诸多挑战。据中利腾. 国内企业只要完成3~4个商业项目，整个产业链就会比较完整。

光伏行业属于新能源产业，各个地方政府都比较重视，但是总体来说，南方比北方更重视光伏行业，光伏行业主要还是集中在以无锡、深圳、包头、济宁为代表性的城市。.

光伏产业是指太阳能发电产业，包括太阳能电池（单晶硅、多晶硅、薄膜等）、配套组件（光伏接线盒、光伏电缆、逆变器等等）。光伏跟光热都属于太阳能产业

E. 请问合盛硅业主要产品是什么是单晶硅还是多晶硅公司生产的工业硅主要用来做光伏是否用于大硅片

合盛主要冶炼冶金级工业硅（金属硅）。
单晶硅或者多晶硅是下游产业链，其原料是化学级工业硅。

F. 晶澳太阳能有自己的硅锭和硅片的产业链吗

硅锭是将硅料熔化后结晶成型，硅锭通过机加工成硅方棒，然后通过多线切割技术，将方棒切成片，就是硅片。
给分

G. 以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为什么

利用太阳能的最佳方式是光伏转换，就是利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为“光伏产业”，包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。

我国76%的国土光照充沛，光能资源分布较为均匀；与水电、风电、核电等相比，太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟，安全可靠；除大规模并网发电和离网应用外，太阳能还可以通过抽水、超导、蓄电池、制氢等多种方式储存， 太阳能+蓄能几乎可以满足中国未来稳定的能源需求。

太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源，发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源革命主要内容长期规划，光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一 爆炸式发展的行业。

H. 硅的形成过程

（1）

硅的主要来源是石英砂（二氧化硅），硅元素和氧元素通过共价键连接在一起。因此需要将氧元素从二氧化硅中分离出来，换句话说就是要将硅还原出来，采用的方法是将二氧化硅和碳元素（可以用煤、焦炭和木屑等）一起在电弧炉中加热至2100°C左右，这时碳就会将硅还原出来。化学反应方程式为：SiO2 (s) + 2C (s) = Si (s) + 2CO (g)（吸热）

（2）

上一步骤中得到的硅中仍有大约2%的杂质，称为冶金级硅，其纯度与半导体工业要求的相差甚远，因此还需要进一步提纯。方法则是在流化床反应器中混合冶金级硅和氯化氢气体，最后得到沸点仅有31°C的三氯化硅。化学反应方程式为：Si (s) + 3HCl (g) = SiHCl3 (g) + H2 (g)（放热）

(3）

随后将三氯化硅和氢气的混合物蒸馏后再和加热到1100°C的硅棒一起通过气相沉积反应炉中，从而除去氢气，同时析出固态的硅，击碎后便成为块状多晶硅。这样就可以得到纯度为99.9999999%的硅，换句话说，也就是平均十亿个硅原子中才有一个杂质原子。

（4）

进行到目前为止，半导体硅晶体对于芯片制造来说还是太小，因此需要把块状多晶硅放入坩埚内加热到1440°C以再次熔化 。为了防止硅在高温下被氧化，坩埚会被抽成真空并注入惰性气体氩气。之后用纯度99.7%的钨丝悬挂硅晶种探入熔融硅中，晶体成长时，以2~20转/分钟的转速及3~10毫米/分钟的速率缓慢从熔液中拉出：
探入晶体“种子”
长出了所谓的“肩部”
长出了所谓的“身体”
这样一段时间之后就会得到一根纯度极高的硅晶棒，理论上最大直径可达45厘米，最大长度为3米。

以上所简述的硅晶棒制造方法被称为切克劳斯法（Czochralski process，也称为柴氏长晶法），此种方法因成本较低而被广泛采用，除此之外，还有V-布里奇曼法（Vertikalern Bridgman process）和浮动区法（floating zone process）都可以用来制造单晶硅。

I. 一条芯片产业链要用多少钱

芯片的制造属于总资产产业。从上游的硅提纯到硅片制作，再到光刻，清洗，切割，封装测试，一路下来，一条90nm制程的产品线投入至少需要3000亿元CNY。