什么是多晶硅？

多晶硅，是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過冷條件下凝固時，硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核，如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結(jié)合起來，就結(jié)晶成多晶硅。

多晶硅具有灰色金屬光澤，硬度介于鍺和石英之間，室溫下質(zhì)脆，切割時易碎裂。加熱至800℃以上即有延性，1300℃時顯出明顯變形。

多晶硅具有半導(dǎo)體性質(zhì)，是極為重要的優(yōu)良半導(dǎo)體材料。電子工業(yè)中廣泛用于制造半導(dǎo)體收音機、錄音機、電冰箱、彩電、錄像機、電子計算機等的基礎(chǔ)材料。

多晶硅的主要兩種制備方法是：改良西門子法、硅烷制備法

上圖：改良西門子法下圖：硅烷制備法

多晶硅在太陽能產(chǎn)業(yè)中，多晶硅制成硅片后可用作電池片材料，同時是制備單晶硅的主要材料。

什么是顆粒硅？

顆粒硅全稱為顆粒狀多晶硅，是多晶硅的一種形態(tài)，是硅烷法生產(chǎn)出來的顆粒狀多晶硅

相比塊狀硅，顆粒硅減少了破碎環(huán)節(jié)，對石英加料筒的內(nèi)壁沖擊損耗低。顆粒硅填充性好，用加料桶可以多裝15-20%的顆粒硅

顆粒硅主要的優(yōu)勢在于碳排放量減少74%，耗電量減少，單位制造成本可以降低20-30%

什么是單晶硅？

單晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)，通常指的是硅原子以一種排列形式形成的物質(zhì)。

當(dāng)熔融的單質(zhì)硅凝固時，硅原子以金剛石晶格排列成晶核，其晶核長成晶面取向相同的晶粒，形成單晶硅。

單晶硅是一種比較活潑的非金屬元素晶體，具有準(zhǔn)金屬的物理性質(zhì)，它的導(dǎo)電性較弱，電導(dǎo)率會隨溫度的升高而增加，有顯著的半導(dǎo)電性。

超純的單晶硅是本征半導(dǎo)體，通過加入某些特定的元素，可以提高其導(dǎo)電程度，形成P型硅半導(dǎo)體或N型硅半導(dǎo)體。

單晶硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，可以用于制造半導(dǎo)體器件，如大功率晶體管，二極管，開關(guān)器件等。

單晶硅也常用于制造太陽能電池。

單晶硅材料制造要經(jīng)過如下過程：石英砂-冶金級硅-提純和精煉-沉積多晶硅錠-單晶硅-硅片切割。

單晶硅太陽能電池是目前普遍使用的光伏發(fā)電材料，具有很高的光電轉(zhuǎn)換效率，在交通，通訊，航空航天等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

單晶硅與多晶硅的區(qū)別是什么？

1．外觀形態(tài)區(qū)別

單晶硅：電池片呈正方形、倒圓角形，深藍色（左）；

多晶硅：電池片呈正方形，天藍色（右）。

2．單晶硅與多晶硅電池片制備產(chǎn)業(yè)鏈對比

單晶和多晶的差別主要在于原材料的制備方面，單晶硅是直拉提升法，多晶硅是鑄錠方法，后端制造工藝只有一些細微差別。

3．晶體品質(zhì)差異

單晶硅片，是一種完整的晶格排列；

多晶硅片，是多個微小的單晶組合。

4．轉(zhuǎn)化率區(qū)別：

單晶硅：光電轉(zhuǎn)化效率16-18%，實驗室最高轉(zhuǎn)化率可達到25%，光電轉(zhuǎn)化效率高，可靠性高，發(fā)電量稍高；

多晶硅：光電轉(zhuǎn)化效率14-16%,實驗室最高轉(zhuǎn)化率可達到20.4 %，目前多晶硅生產(chǎn)技術(shù)成熟，生產(chǎn)成本低于單晶硅。

來源：能課堂