國際冶金法多晶硅的發(fā)展

考慮到光伏發(fā)電與火力發(fā)電最終要趨向一致（如果不是更低的話），硅的價格應當保持在10美元以下，這個價格是用西門子法無法達到的成本，同樣也是硅烷法無法達到的成本。這就是為什么冶金法得到多國的科學家和企業(yè)家青睞的原因之一。除了成本的原因外，冶金法受到青睞還有一個原因，就是純度。西門子法可以得到9N以上的純度，但光伏所需要的純度在7N以下，而且最合適的純度應當在6.5N左右。目前，光伏行業(yè)的下游工廠在購買了西門子法生產的多晶硅以后，還要進行摻雜，摻雜的方法是在拉單晶或者是鑄造多晶時加入硼硅合金，這顯然造成了能源的雙重浪費。而冶金法的理論提純純度，恰巧就在6~7N之間，冥冥中注定是為光伏所準備的工藝。

國際上，從事冶金法多晶硅研究的科研機構，包括夫瑯和費研究所、日本東京大學、九州大學、挪威科技大學等。但是，與硅在半導體應用發(fā)展早期的研究一樣，冶金法提純太陽能級硅的關鍵的技術進展也是由企業(yè)為主導進行的。日本的JFE（川崎制鐵）的試驗從2001年就開始了，他們傾向于使用等離子體束和電子束對磷硼進行去除，并取得了良好的效果。但是，他們的工藝成本一直高居不下，這使得JFE后來不得不放棄了冶金法多晶硅的研究。JFE的不少科學家后來分別到了新日鐵和夏普公司，繼續(xù)從事冶金法多晶硅的研究和應用。但是，2012年中，新日鐵也傳出了要出售其冶金法多晶硅的部門資產的消息，2013 年初，夏普公司也開始在中國尋求技術合作。

歐洲的冶金法多晶硅的研究的企業(yè)代表是ELKEM公司。這是一家原本從事金屬硅和有機硅生產的公司。他們采用煉鋼中所用的合成渣洗的工藝，來代替日本人所用的等離子體束和電子束，然后再用酸洗（濕法冶金）加上在定向凝固的方法得到太陽能級的硅。他們得到了6N的純度，并在2008年建成了第一條2000噸年產能的生產線。另一個3000噸的生產線原計劃在2010年建成，但一場火災和隨后的光伏蕭條延遲了這條生產線的建設。2011年初，這家公司被來自中國的藍星化工收購，盡管后者感興趣的是他們所擁有的歐洲有機硅市場份額，但ELKEM從事冶金法多晶硅提純的技術團隊得以保留。

在北美，最早提出宣布冶金法多晶硅的是道康寧公司。2008年，他們宣布用一種“不同于西門子法的工藝”生產出了成本較低的多晶硅，這種多晶硅可以與道康寧旗下的HEMLOCK公司所生產的西門子法多晶硅混摻使用。由于HEMLOCK當時是世界上產能最大的西門子法多晶硅公司，因此，道康寧對于冶金法的研究投入并不是太大也就不那么令人驚訝。

加拿大的TIMMINCO公司是從事鋁鎂和金屬硅生產的公司。他們旗下的BSI公司在2008年宣布采用一種“獨特的、成本很低的”工藝生產出了純度為6N的太陽能級硅，并銷售給了德國的Q-CELL公司和生產基地位于中國的CSI公司，前者是當時世界上最大的光伏電池生產商。BSI公司采用的工藝是天然氣燃燒加熱進行渣洗，然后粗略定向凝固后酸洗。在2008年下半年的金融海嘯后，TIMMINCO公司對于BSI在冶金法多晶硅的研發(fā)上的投入就越來越少，到了2011年，BSI的49%的股份被道康寧收購，但太陽能多晶硅的部門并未出售，這個部門堅持到了2012年，由于一筆400萬美元的貸款未被銀行通過，他們被迫宣布將太陽能多晶硅的部門（內部稱為HP1）的所有資產全部出售。

除了BSI外，加拿大還有一家6N SILICON公司采用鋁熔的方式也在進行多晶硅的冶金法提純。該公司2010年被來自美國加州的CALISOLAR公司收購，后者還曾宣布過計劃于2011年在美國建立一個年產15000噸的冶金法多晶硅工廠，但2011年光伏市場的蕭條后，就沒有再聽到過該公司的消息。

中國冶金法多晶硅的產業(yè)狀況與中國西門子法多晶硅的進程有些類似。這種類似主要表現在光伏高峰期的一哄而上和隨后低谷時期的銷聲匿跡。但不同的是，冶金法多晶硅由于是新技術，因此，真正大規(guī)模投產的企業(yè)很少，這也使得中國冶金法多晶硅企業(yè)所受的創(chuàng)傷不是那么嚴重。

從2005年起，中國就有大批的從事金屬硅生產的公司開始進行冶金法多晶硅的提純工作；由于早期的這些公司沒有與學院派的科學家合作，因此，在取得了一定限度的（也曾經是令人激動的）進展后，就偃旗息鼓了。這期間，由于多晶硅的價格一度高得驚人，還引來了不少別有用心的逐利者；在2008年前，最多的時候，中國從事冶金法多晶硅的企業(yè)數量高達30多個。關于冶金法的各種五花八門和稀奇古怪的工藝讓人眼花繚亂，這些混亂和真假不一的信息，使得冶金法多晶硅技術發(fā)展受到了嚴重的傷害。

2008年金融海嘯后，中國從事冶金法多晶硅的企業(yè)數量銳減為個位數。2009年，又有不少新的公司進入冶金法多晶硅的研究和生產，到了2011年第二季度，多晶硅價格的持續(xù)下跌再次使得中國不少企業(yè)對于冶金法多晶硅技術的研究失去了信心。其實，真正具有洞察力的企業(yè)家已經認識到，多晶硅市場價格的下跌，使得冶金法多晶硅的低成本優(yōu)勢比以往任何時候都更有價值，“成本為王”的時代，從這個時候才開始。