单晶硅与多晶硅的区别
单晶和多晶区别

一,什么是多晶硅?来源:作者:时间:07-07-14 08:29:20多晶硅是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。
多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。
例如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性。
在化学活性方面,两者的差异极小。
多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。
一、国际多晶硅产业概况当前,晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是最主要的光伏材料,其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。
多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中,形成技术封锁、市场垄断的状况。
多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。
按纯度要求不同,分为电子级和太阳能级。
其中,用于电子级多晶硅占55%左右,太阳能级多晶硅占45%,随着光伏产业的迅猛发展,太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展,预计到2008年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。
1994年全世界太阳能电池的总产量只有69MW,而2004年就接近1200MW,在短短的10年里就增长了17倍。
专家预测太阳能光伏产业在二十一世纪前半期将超过核电成为最重要的基础能源之一,世界各国太阳能电池产量和构成比例见表1。
据悉,美国能源部计划到2010年累计安装容量4600MW,日本计划2010年达到5000MW,欧盟计划达到6900MW,预计2010年世界累计安装量至少18000MW。
从上述的推测分析,至2010年太阳能电池用多晶硅至少在30000吨以上,表2给出了世界太阳能多晶硅工序的预测。
单晶和多晶区别

一 , 什么是多晶硅?根源:时间:07-07-14 08:29:20多晶硅是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝结时,硅原子以金刚石晶格形态摆列成很多晶核,如这些晶核长成晶面取向不一样的晶粒,那么这些晶粒联合起来,就结晶成多晶硅。
多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差别主要表此刻物理性质方面。
比如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅显然;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅明显,甚至于几乎没有导电性。
在化学活性方面,二者的差别极小。
多晶硅和单晶硅可从外观上加以差别,但真实的鉴识须经过剖析测定晶体的晶面方向、导电种类和电阻率等。
一、国际多晶硅家产概略目前,晶体硅资料〔包含多晶硅和单晶硅〕是最主要的光伏资料,其市场占有率在 90%以上 , 并且在此后相当长的一段期间也依旧是太阳能电池的主流材料。
多晶硅资料的生产技术长久以来掌握在美、日、德等 3 个国家 7 个公司的10家工厂手中,形成技术封闭、市场垄断的情况。
多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。
按纯度要求不一样,分为电子级和太阳能级。
此中,用于电子级多晶硅占 55%左右,太阳能级多晶硅占 45%,跟着光伏家产的迅猛展开,太阳能电池对多晶硅需求量的增添速度高于半导体多晶硅的展开,估计到 2021 年太阳能多晶硅的需求量将超出电子级多晶硅。
1994 年全世界太阳能电池的总产量只有 69MW,而 2004 年就靠近 1200MW,在短短的 10 年里就增添了 17 倍。
专家展望太阳能光伏家产在二十一世纪前半期将超出核电成为最重要的根基能源之一,世界各国太阳能电池产量和构成比率见表 1。
据悉,美国能源部方案到2021 年累计安装容量 4600MW,日本方案 2021 年抵达 5000MW,欧盟方案抵达 6900MW,估计 2021 年世界累计安装量起码18000MW。
从上述的推断剖析,至2021 年太阳能电池用多晶硅起码在30000 吨以上,表 2 给出了世界太阳能多晶硅工序的展望。
光伏技术-单晶硅与多晶硅的区别

光伏技术:单晶硅与多晶硅的区别单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。
如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。
多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。
例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅均不如单晶硅。
多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。
单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。
大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。
目前,人们已经能制造出纯度为十二个9 的单晶硅。
单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。
高纯度硅在石英中提取,以单晶硅为例,提炼要经过以下过程:石英砂一冶金级硅一提纯和精炼一沉积多晶硅锭一单晶硅一硅片切割。
冶金级硅的提炼并不难。
它的制备主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成。
这样被还原出来的硅的纯度约98-99%,但半导体工业用硅还必须进行高度提纯(电子级多晶硅纯度要求11个9,太阳能电池级只要求6个9)。
而在提纯过程中,有一项三氯氢硅还原法(西门子法)的关键技术我国还没有掌握,由于没有这项技术,我国在提炼过程中70%以上的多晶硅都通过氯气排放了,不仅提炼成本高,而且环境污染非常严重。
我国每年都从石英石中提取大量的工业硅,以1美元/公斤的价格出口到德国、美国和日本等国,而这些国家把工业硅加工成高纯度的晶体硅材料,以46-80美元/公斤的价格卖给我国的太阳能企业。
得到高纯度的多晶硅后,还要在单晶炉中熔炼成单晶硅,以后切片后供集成电路制造等用。
什么是单晶硅可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造,其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域,在军事电子设备中也占有重要地位。
单晶硅和多晶硅的区别

单晶硅和多晶硅的区别一概述当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。
如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。
多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。
例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅均不如单晶硅。
单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。
大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。
目前,人们已经能制造出纯度为十二个9 的单晶硅。
二生产工艺找得到。
三单晶硅英文名:Monocrystalline silicon分子式:Si硅的单晶体。
具有基本完整的点阵结构的晶体。
不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。
纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。
用于制造半导体器件、太阳能电池等。
用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。
单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。
超纯的单晶硅是本征半导体。
在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。
单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。
单晶硅主要用于制作半导体元件。
用途:是制造半导体硅器件的原料,用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。
其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。
由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势,近三十年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展,成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。
单晶硅建设项目具有巨大的市场和广阔的发展空间。
在地壳中含量达25.8%的硅元素,为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉。
单晶硅多晶硅的区别(1)

单晶硅、多晶硅光伏组件的区别
1.外观形态区别
单晶硅:电池片呈正方形、倒圆角形,深蓝色;
多晶硅:电池片呈正方形,天蓝色。
2.转化率区别:
单晶硅:16-18%,实验室最高转化率可达到25%,光电转化效率高,可靠性高,发电量稍高;
多晶硅:14-16%,实验室最高转化率可达到20.4%,光电转化效率稍低。
3.单、多晶硅电池片产业链对比
单、多晶硅电池片光伏产业链对比,从硅料到硅棒、硅片、电池、组件再到系统。
单晶和多晶的差别主要在于原材料的制备方面,单晶硅是直拉提升法,
多晶硅是注定方法,后端制造工艺只有一些细微差别。
4.晶体品质差异
单晶硅片、是一种完整的晶格排列:多晶硅片,它是多个微小的单晶组合,有缺陷,杂质多,因此降低了多晶电池的转换效率。
各种因素综合作用使得单晶硅光伏组件比多晶硅高出数十倍,从而表新出转换效率优势。
5.电学性能差异
单多晶硅的少子寿命对比。
蓝色代表少子寿命较高的区域,红色代表少子寿命较低的区域。
很明显,单晶的少子寿命是明显高于多晶的。
单晶硅和多晶硅的区别

1
制作工艺不同2Fra bibliotek光电转换率不同
3
外观不同
4 市场趋势与价格不同
5
公司介绍
一、制作工艺不同
1)单晶硅片
加工单晶太阳电池片,首先要在硅片上掺杂和扩 散,一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。扩散是在石 英管制成的高温扩散炉中进行。这样就在硅片上形成 P/N结。然后采用丝网印刷法,将配好的银浆印在硅 片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有 栅线的面涂覆减反射源,以防大量的光子被光滑的硅 片表面反射掉,至此,单晶硅太阳电池的单体片就制 成了。
所以单晶太阳能板市场价格相对高一些,但多晶 太阳能板的安装使用更加广泛。
不过由于单晶电池不能铺满整块太阳能板,而多 晶电池没有面积上的浪费,所以综合起来,两者的发 电效率并没有多大的差别,大家也不必执着于单晶或 者多晶哦,市场潮流肯定有他的道理,大家跟住大趋 势就对了。
五、公司介绍
其次,虽然单晶硅太阳能电池的平均转换效率比 多晶硅太阳能电池的平均转换效率高2%左右,但是由 于单晶硅太阳能电池只能做成准正方形(四个顶端是 圆弧),当组成太阳能电池组件时就有一部分面积填 不满,而多晶硅太阳能电池是正方形,不存在这个问 题。
因此对于太阳能电池板来说,效率基本是一样的。
三、外观不同
2)多晶硅片
加工多晶太阳电池片工艺过程是选择电阻率为 100~300欧姆厘米的多晶块料或单晶硅头尾料,经破 碎,用1:5的氢氟酸和硝酸混合液进行适当的腐蚀, 然后用去离子水冲洗呈中性,并烘干。用石英坩埚装 好多晶硅料,加入适量硼硅,放入浇铸炉,在真空状 态中加热熔化。熔化后应保温约20分钟,然后注入石 墨铸模中,待慢慢凝固冷却后,即得多晶硅锭。这种 硅锭可铸成立方体,以便切片加工成方形太阳电池片, 可提高材质利用率和方便组装。
多晶硅与单晶硅的区别

多晶硅与单晶硅的区别引言:晶体硅是目前最主要的半导体材料之一,广泛应用于电子和能源领域。
在晶体硅的制备过程中,可以得到两种不同类型的硅晶体,即多晶硅和单晶硅。
虽然两者都具有半导体的特性,但在晶体结构、物理性能以及制备工艺上存在一些显著差异。
本文将对多晶硅和单晶硅的区别进行详细分析。
一、晶体结构多晶硅由许多不同的晶体颗粒组成,每个晶体颗粒的晶格方向各异,形成一个具有多个晶体颗粒的大晶体结构。
这种非均匀性使得多晶硅的晶格存在晶界和晶粒边界,从而导致晶体结构的不规则性。
而单晶硅则是由一个完整的单晶颗粒构成,晶格无晶界和晶粒边界,形成完美的晶体结构。
由于单晶硅的晶格完整性高,结晶度好,因此具有更优越的物理性能。
二、物理性能1. 电导性能:多晶硅由于晶格不规则性,晶粒之间存在较多的晶界和缺陷,电子在晶界和缺陷的散射作用下容易发生能量损失,从而降低电导性能。
相比之下,单晶硅由于晶格完整性高,晶粒内部没有晶界和缺陷,电子的散射作用较小,因此具有更高的电导性能。
2. 光学性能:多晶硅的晶粒边界和晶界对光线的散射和反射作用较大,导致多晶硅的光学性能较差。
而单晶硅由于晶粒内部无晶界和晶粒边界,具有较低的光散射和反射,能够实现较高的光学效率。
3. 机械性能:多晶硅的晶粒边界和晶界含有大量的缺陷,导致其机械性能较差。
相比之下,单晶硅的晶格完整性高,因此具有更高的机械强度和硬度。
三、制备工艺1. 多晶硅的制备:多晶硅的制备主要通过电化学沉积或化学气相沉积等方法进行。
这些方法在制备过程中较为简单且成本较低,因此多晶硅的制备相对容易实施。
2. 单晶硅的制备:单晶硅的制备相对较为复杂。
其中最常用的方法是Czochralski法和浮区法。
在Czochralski法中,通过将硅料溶解在特定的溶剂中,然后将其重新结晶形成单晶硅。
浮区法则是通过在硅料上方提供一个熔融的硅料层,并逐渐提升层与硅池的高度,使得硅料逐渐凝固形成单晶硅。
结论:综上所述,多晶硅和单晶硅在晶体结构、物理性能以及制备工艺上存在显著的差异。
单晶硅与多晶硅区别

单晶硅与多晶硅区别近日,发现国内有在上一些[wiki]多晶硅[/wiki]和单晶硅的项目。
现找了一些相关资料供大家分享:1、1、单晶硅和多晶硅的区别当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。
如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。
多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。
例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅均不如单晶硅。
多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。
单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。
大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。
目前,人们已经能制造出纯度为十二个9 的单晶硅。
单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。
多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。
被称为“微电子大厦的基石”。
单晶硅是高纯的硅晶体,做半导体芯片、太阳能电池等用,比较难制作,我国浙大在这方面有很强的技术。
多晶硅就是很粗糙的东西了,各小晶体颗粒之间是混乱的排列,故有空隙。
很容易制造。
但是多晶硅虽然可以低廉地制造,但也可以用来做太阳能电池,虽然效率和寿命不一定很好,但廉价,不知道技术上是否完全过关?无论如何,没有单晶硅做的太阳能电池好,更不能去做半导体芯片(例如CPU)了2、单晶硅和多晶硅的发展趋势在太阳能利用上,单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。
虽然从目前来讲,要使太阳能发电具有较大的市场,被广大的消费者接受,就必须提高太阳电池的光电转换效率,降低生产成本。
从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。
从工业化发展来看,重心已由单晶向多晶方向发展,主要原因为;[1]可供应太阳电池的头尾料愈来愈少;[2]对太阳电池来讲,方形基片更合算,通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料[3]多晶硅的生产工艺不断取得进展,全自动浇铸炉每生产周期(50小时)可生产200公斤以上的硅锭,晶粒的尺寸达到厘米级;[4]由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快,其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产,例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极,采用丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到50微米,高度达到15微米以上,快速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩短工艺时间,单片热工序时间可在一分钟之内完成,采用该工艺在100平方厘米的多晶硅片上作出的电池转换效率超过14%。
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单晶硅与多晶硅的区别
单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。
如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。
多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。
例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅均不如单晶硅。
多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。
单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。
大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。
目前,人们已经能制造出纯度为十二个9 的单晶硅。
单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。
高纯度硅在石英中提取,以单晶硅为例,提炼要经过以下过程:石英砂一冶金级硅一提纯和精炼一沉积多晶硅锭一单晶硅一硅片切割。
冶金级硅的提炼并不难。
它的制备主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成。
这样被还原出来的硅的纯度约98-99%,但半导体工业用硅还必须进行高度提纯(电子级多晶硅纯度要求11个9,太阳能电池级只要求6个9)。
而在提纯过程中,有一项“三氯氢硅还原法(西门子法)”的关键技术我国还没有掌握,由于没有这项技术,我国在提炼过程中70%以上的多晶硅都通过氯气排放了,不仅提炼成本高,而且环境污染非常严重。
我国每年都从石英石中提取大量的工业硅,以1美元/公斤的价格出口到德国、美国和日本等国,而这些国家把工业硅加工成高纯度的晶体硅材料,以46-80美元/公斤的价格卖给我国的太阳能企业。
得到高纯度的多晶硅后,还要在单晶炉中熔炼成单晶硅,以后切片后供集成电路制造等用。
什么是单晶硅
可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造,其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域,在军事电子设备中也占有重要地位。
在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天,利用硅单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能,实现了迈向绿色能源革命的开始。
北京2008年奥运会将把“绿色奥运”做为重要展示面向全世界展现,单晶硅的利用在其中将是非常重要的一环。
现在,国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段,正在向实际应用阶段过渡,太阳能硅单晶的利用将是普及到全世界范围,市场需求量不言而喻。
河北宁晋单晶硅工业园区正是响应这种国际趋势,为全世界提供性能优良、
规格齐全的单晶硅产品。
单晶硅产品包括φ3”----φ6”单晶硅圆形棒、片及方形棒、片,适合各种半导体、电子类产品的生产需要,其产品质量经过当前世界上最先进的检测仪器进行检验,达到世界先进水平。
单晶硅(c-Si)
以高纯度多晶硅为原料在单晶炉中被熔化为液态在单晶种(籽晶)上结晶而成由于其晶体的原子和分子以同一方向(晶向)周期性地整齐排列所以称为单晶硅。
多晶硅(p-Si)
熔融硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。
多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。
例如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性。
在化学活性方面,两者的差异极小。
多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。
非晶硅(a-Si)
熔融硅在过冷条件下凝固时,硅原子以无规网络形态排列成许多晶核,这些晶粒结合起来,就结晶成非晶硅。
以上解释仅供参考之用,敬请大家更正。