太阳能光伏新能源产业
年产200t单晶硅及1200万片单晶硅切片生产线项目可行性研究报告
目录
第一章总论 (1)
第二章企业基本情况 (8)
第三章市场预测和产品方案 (10)
第四章物料供应及生产协作 (20)
第五章工程技术方案 (21)
第六章建设条件、厂址方案及公用设施 (35)
第七章环境保护、职业安全卫生及消防 (45)
第八章节能 (56)
第九章企业组织和劳动定员 (58)
第十章项目实施进度建议 (59)
第十一章投资估算及资金筹措 (60)
第十二章财务评价 (63)
附表:
1.引进设备清单
2.国产设备清单
3.相关财务报表
4.总平面布置图
第一章总论
1.1项目概况
项目名称：年产200t单晶硅及1200万片单晶硅切片生产线项目
新建企业名称：有限公司
项目负责人：
项目建设地点：
1.2项目提出的背景
硅是地球上储藏最丰富的材料之一，从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一切，甚至人类的思维。直到上世纪60年代开始，硅材料就取代了原有锗材料。硅材料――因其具有耐高温和抗辐射性能较好，特别适宜制作大功率器件的特性而成为应用最多的一种半导体材料，目前的集成电路半导体器件大多数是用硅材料制造的。
现在，我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。
熔融的单质硅在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，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。
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。
单晶硅棒是生产单晶硅片的原材料，随着国内和国际市场对单晶硅片需求量的快速增加，单晶硅棒的市场需求也呈快速增长的趋势。
单晶硅圆片按其直径分为6英寸、8英寸、12英寸（300毫米）及18英寸（450毫米）等。直径越大的圆片，所能刻制的集成电路越多，芯片的成本也就越低。但大尺寸晶片对材料和技术的要求也越高。单晶硅按晶体生长方法的不同，分为直拉法（CZ）、区熔法（FZ）和外延法。直拉法、
区熔法生长单晶硅棒材，外延法生长单晶硅薄膜。直拉法生长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池。目前晶体直径可控制在Φ3～8英寸。区熔法单晶主要用于高压大功率可控整流器件领域，广泛用于大功率输变电、电力机车、整流、变频、机电一体化、节能灯、电视机等系列产品。目前晶体直径可控制在Φ3～6英寸。外延片主要用于集成电路领域。
由于成本和性能的原因，直拉法（CZ）单晶硅材料应用最广。在IC工业中所用的材料主要是CZ抛光片和外延片。存储器电路通常使用CZ抛光片，因成本较低。逻辑电路一般使用价格较高的外延片，因其在IC制造中有更好的适用性并具有消除Latch－up的能力。
单晶硅也称硅单晶，是电子信息材料中最基础性材料，属半导体材料类。单晶硅已渗透到国民经济和国防科技中各个领域，当今全球超过2000亿美元的电子通信半导体市场中95%以上的半导体器件及99%以上的集成电路用硅。
高纯的单晶硅棒是单晶硅太阳电池的原料，硅纯度要求99.999％。单晶硅太阳电池是当前开发得最快的一种太阳电池，它的构和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。
单晶硅是转化太阳能、电能的主要材料。在日常生活里，单晶硅可以说无处不在，电视、电脑、冰箱、电话、汽车等等，处处离不开单晶硅材
料；在高科技领域，航天飞机、宇宙飞船、人造卫星的制造，单晶硅同样是必不可少的原材料。
在科学技术飞速发展的今天，利用单晶硅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。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，太阳能单晶硅的利用将普及到全世界范围，市场需求量不言而喻。
1.3可行性研究依据及范围
1.3.1 研究依据
(1)某某有限公司委托知名工程设计研究院进行该项目可行性研究的合同。
(2)某某有限公司提供的有关基础资料。其中包括:企业基本情况、项目工艺流程、引进及国产设备情况、财务核算依据、项目建设地基本情况等。
(3)国家信息产业相关政策。
1.3.2 研究范围
根据上述文件要求，本报告对xx有限公司年产200t单晶硅及1200万片单晶硅切片生产线项目进行分析研究，内容包括产品方案、生产规模、市场需求、工程技术方案、环境保护、投资估算和资金筹措、经济效益分析等。
1.4项目的目标和主要内容
1.4.1项目的目标
项目将形成年产200t单晶硅及1200万片单晶硅切片的生产规模。达
产后，年销售收入66000万元；增值税2247万元，所得税1742万元，利润总额为6970万元。
1.4.2 项目的主要内容
(1)项目将根据年产200t单晶硅及1200万片单晶硅切片的生产规模，利用已有厂房及公用辅助设施，引进具有国际先进水平的切片机、切方机及硅片检测设备；购置热场、碳毡、石英坩锅、直拉式单晶炉、单晶硅带锯床等国产设备。
(2)厂区内供电、供水等公用配套设施和生活设施的改造及建设。
(3)贯彻环境保护“三同时”、职业安全卫生和节能原则。
1.5 总投资及资金来源
固定资产总投资：本次投资固定资产总额为10500万元，其中；
设备及安装工程: 9559万元（540万美元）；
建设期利息 120万元；
其他费用:821万元。
项目总投资：13000万元(含铺底流动资金2500万元)。
流动资金：8000万元(含铺底流动资金2500万元)。
资金来源：固定资产投资由企业自筹6000万元，或银行贷款4500万元。流动资金银行贷款5500万元，企业自筹2500万元。
1.6 研究的主要结果
经可行性研究其结论性结果为：
(1)在国务院批转国家发改委《产业结构调整指导目录(2005年本)》鼓励类第二十四条中信息产业第38条为：6英寸及以上单晶硅、多晶硅及
晶片制造。充分说明本项目是国家产业政策重点支持和鼓励发展的。
(2)本项目拟引进的切片机、切方机及硅片检测设备技术先进、自动化
程度高、监测手段完备，是目前国际上最先进的单晶硅片制造设备。国产
设备选用也以先进、高效、环保、节能为原则。
(3)项目产品单晶硅片是光伏产业的关键材料，国内外市场潜力巨大。
(4)本项目将根据年产200t单晶硅及1200万片单晶硅切片的生产规模，利用已有厂房进行工艺设备布置，使工艺流程合理、物流通畅，可做
到上马快，见效快。
(5)项目重视环境保护，拟投入适量资金建造环保设施对三废进行处理，经处理后的废水、废气将达到排放标准。项目劳动安全卫生、消防等
问题将通过恰当措施得以妥善解决。
(6)项目总投资为13000万元，其中固定资产投资10500万元，铺底流
动资金2500万元。达产后将形成年产200t单晶硅及1200万片单晶硅切片
的生产能力。
(7)项目建设期12个月，达产后，年新增销售收入66000万元，增值税为2247万元，销售税金及附加为180万元，利润总额为6970万元。
(8)项目实施后，企业实力将显著增强，经济分析表明：
内部收益率为：36.42% (所得税后)
投资回收期为：4.08年(所得税后)
投资利润率为：37.68%
投资利税率为：50.80%
由上可见，无论是从产品还是市场来看，本项目设备较先进，其产品技术含量较高、企业利润率高、市场销售良好、盈利能力强，具有良好的社会效益及一定的抗风险能力，因而项目是可行的。
1.7主要技术经济指标表
第二章企业基本情况
2.l 企业概况
xx有限公司于2008年5月，由某某有限公司及xx有限公司共同出资成立。公司位于xx*工业区。公司注册资本3800万元，总投资13000万元，是一家集研发、生产、销售为一体的高新技术硅材料生产加工企业，主要
从事单晶硅棒、单晶硅片的研究、制造、销售和服务。
某某有限公司聘请国内最早从事半导体材料生产的国家级研究所著名专家，并且引进了一支专业技术队伍，公司现有员工100余人。公司拟引进瑞士、日本等国的切片机、切方机及硅片检测设备11台套，购置国产单晶炉、单晶硅带锯床等生产检测设备686台套，实施单晶硅及晶片生产项目。项目达产后，产品产量为：8英寸单晶硅200t/a（切割能力约1200万片/a）。
2.2投资方情况介绍
2.2.1某某有限公司
某某有限公司于2001年开始投产，现拥有xx名职工，多条生产流水线。公司占地面积80000平方米，建筑面积35000平方米，固定资产7000多万元，2007年度某某有限公司总产值为1.1亿元。
公司主要生产xx*等产品，年产量数件产品，产品远销日本、欧洲、美国等国家和地区，公司配备各类进口设备xx套，配套了专用的xx*设备及xx*系统，并形成了以xx*产品的生产、后期加工为特色的一条龙服务。
公司一向贯彻“务实创新、信誉至上”的宗旨，本着客户至上的理念，不断加强管理，改良设备，提高生产技术，以高标准、严要求把好各项质量关口，始终把客户的满意率作为我们最终目标。
2.2.2某某有限公司
某某有限公司,注册地址为xx*。公司现有设备xx*台，职工xx*人，年产xx*万件，生产总值xx*万元，实现利税xx*万元。
2.3 企业承办条件及优势
企业承办本项目的优势主要体现在以下几个方面：
(1)主要股东方是xx*地区的成功企业家，能很好地组织社会资源和自然资源，运用成功的企业管理经验为企业新业务项目的运营提供可靠的支持和保证，为地方经济的发展添采。
(2)节能减排、资源环保是国家的百年大计，有xx*地方政府对项目的鼎立支持和关爱，为企业项目把握方向。
(3)技术人才优势
某某有限公司聘请国内最早从事半导体材料生产的国家级研究所著名专家，并且引进了一支专业技术队伍，使公司在单晶硅棒、单晶硅片的研究、制造等方面均有一定的优势；引进人才在单晶硅棒、单晶硅片规模生产的生产线建设、设备采购、工艺流程、成本控制、原材料采购及产品销售等方面均拥有成熟的经验，产品的利润率较高。因此，某某有限公司实施本项目，技术有保证、市场前境广阔。
第三章市场预测和产品方案
3.1 国内外太阳能光伏组件市场概况
3.1.1 国外光伏组件概况
(1)太阳能光伏发电
世界光伏组件在过去15年快速增长，21世纪初，发展更加迅速，最近三年平均年增长率超过20%。2006年光伏组件生产达到1282MW。在产业方面，各国一直通过扩大规模、提高自动化程度，改进技术水平、开拓市场等措施降低成本，并取得了巨大进展。商品化电池效率从10-13%提高到16-17.5%。单条生产线生产规模从1-5MW/年发展到5-35MW/年，并正在向
50MW甚至100MW扩大；光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。
(2)21世纪世界光伏发电的发展将具有以下特点：
①产业将继续以高增长速率发展。多年来光伏产业一直是世界增长速度最高和最稳定的领域之一。预测今后10年光伏组件的生产将以20-30%甚至更高的递增速度发展。光伏发电的未来前景已经被愈来愈多的国家政府和金融界(如世界银行)所认识。许多发达国家和地区纷纷制定光伏发展规划，如到2010年，美国计划累计安装4.6GW(含百万屋顶计划)；欧盟计划安装3.7GW(可再生能源白皮书)；日本计划累计安装5GW(NEDO日本新阳光计划)，预计其他发展中国家1.5GW(估计约10%)，预计世界总累计安装14-15GW。到下世纪中叶，光伏发电成为人类的基础能源之一。
世界光伏市场和产业在政策法规和各种措施的强力推动下呈快速、增速发展。
△最近10年的平均年增长率为28.6% (从1996年的105MW增加到2006年的1282MW)。
△最近5年的年平均增长率为36.8％ (从2001年的261MW增加到2006年的1282MW)。
②随着太阳能光伏组件的成本逐渐下降，光伏发电系统安装成本每年以5%速率降低。降低成本可通过扩大规模、提高自动化程度和技术水平、提高电池效率等技术途径实现。因此今后太阳电池组件成本逐渐降低是必然的趋势。
③光伏产业向百兆瓦级规模和更高技术水平发展。目前光伏组件的生产规模在5—20MW/年。许多公司在计划扩建和新建年产50—100MW级光伏
组件生产厂。同时自动化程度、技术水平也将大大提高、电池效率将由现在的水平(单晶硅15%-17%，多晶硅13%-15%)向更高水平(单晶硅18%-20%，多晶硅16%-18%)发展。
④太阳能光伏建筑集成及并网发电的快速发展。建筑光伏集成具有多功能和可持续发展的特征，建筑物的外壳能为光伏系统提供足够的面积，不需要占用昂贵的土地，省去光伏系统的支撑结构；光伏阵列可以代替常规建筑材料，从而节省安装和材料费用，例如常规外墙包覆装修成本与光伏组件成本相当；光伏系统的安装可集成到建筑施工过程，降低施工成本；在用电地点发电，避免传输和配电损失(5-10%)，降低了电力传输和配电的投资和维修成本；集成设计使建筑更加洁净、完美，更使人赏心悦目，更容易被专业建筑师、用户和公众接受。太阳能光伏系统和建筑的完美结合体现了可持续发展的理想范例，国际社会十分重视，许多国家相继制定了本国的屋顶计划。
3.1.2 国内光伏组件概况
2002年以来，随着尚德、英利等新建规模企业的陆续投产和原有企业的产能扩张，中国光伏组件生产规模年均增长300％以上。尽管2003年底以来硅片的短缺多少影响了中国光伏产量的进一步放大。截止2007年底中国光伏电池总产能超过800MW，组件总产能超过1200 MW，并且仍然不断有企业新进投资光伏产业。中国光伏组件的生产能力已经跻身世界前三行列。
中国光伏产业的高速增长是在世界光伏市场需求急剧增长情况下取得的，由于国际上光伏最大市场的并网应用在国内仍然处于零星示范论证阶
段，中国光伏生产规模的增量大部分用于出口市场。未来中国光伏市场的持续增长仍然需要政府出台相关支持政策。
我国光伏组件生产逐年增加，成本不断降低，市场不断扩大，装机容量逐年增加。应用领域包括农村电气化、交通、通讯、石油、气象、国防等。特别是光伏电源系统解决了许多农村学校、医疗所、家庭照明、电视等用电，对发展边远贫困地区的社会经济和文化发挥了十分重要的作用。
20年来我国光伏产业已经形成了较好的基础，但在总体水平上我国同国外相比还有很大差距。根据光伏工业自身的发展经验，生产量和规模每增加一倍，成本下降约20%。我国政府于04年4月在德国柏林召开的全球可再生能源发展会议上对外承诺，至2010年中国可再生能源将达到总发电装机容量的10％，其中光伏系统为450MW。至2020年中国可再生能源将达到总发电装机容量的20％，以此推算，光伏系统的安装容量将达到4～8GW。光伏的发电成本在2020年估计在每千瓦时0.5～1.0元，在相当大的市场上开始具有竞争力，在2030年左右，则在几乎整个电力市场上都具有竞争力。
3.2太阳能单晶硅及切片市场预测
3.2.1我国太阳能单晶硅发展现状
我国太阳能电池的产量最近几年持续保持高速增长，短短几年，从事光伏产业的企业已发展致500多家。2006年，我国太阳能电池产量达到370MW，生产能力达1200MW。由于太阳能电池的高速发展，国内太阳能电池单晶硅生产企业不断增多，目前规模最大的是河北宁晋单晶硅基地，2006年产量已达1170吨/年，销售额达到36亿元。其他有锦州新日硅/华日硅/
华昌电子材料公司、江苏顺大半导体有限公司、常州天合光能有限公司等公司太阳能电池单晶硅的产量也很大。2006年我国太阳能用单晶硅产量已达3188吨，已占到全国单晶硅生产量的85%。表3-3为2001～2006年国内太阳能用单晶硅生产状况。
表3-3 2001～2006年国内太阳能用单晶硅生产状况。
图3-1 国内单晶硅总产量及太阳能用单晶硅产量国内太阳能用单晶硅产量由2001年的207.4吨上升到2006年的3188吨，六年内增长了15倍。
3.2.2我国太阳能单晶硅市场预测
3.2.2.1 国际太阳电池市场概况
3.2.2.1.1 国际市场需求的增长
近年来，太阳电池每年销售量在全球范围以每年25%的速度递增。最
近的市场评估表明，目前全球太阳电池工业每年的产值己超过45亿美元。到2010年每年的销售金额将超过每年约110亿美元。可以预计在今后几年内太阳电池工业将高速发展。
自90年代开始，太阳能在并网发电方面的应用增长迅速，主要是安装在居民住房屋顶、商业楼宇。许多国家政府为促进太阳电池的应用所实施的一系列新能源政策，包括一系列直接和间接的辅助计划。保护自然环境，尤其是抑制地球的温度上升己被许多国家政府列为国策。
3.2.2.1.2国外政府对太阳能能源产业的支持
尽管人们意识到太阳电池的优越性，但由于其价格比传统发电贵得多，人们只能望而兴叹，而太阳电池生产商们却抱怨。如果电池的市场庞大，制造成本自然会下降，从而进一步促进市场需求，形成良性循环。为此，一些发达国家制定了一系列的资助措施，以促进市场的迅速发展，形成规模经济。如日本的“新阳光计划”、德国政府的“再生能源的法案”、美国政府的“一百万户屋顶计划”、澳洲政府的“一万个太阳能屋顶计划”等。
由此可见，西方各国政府已采用各种方式来重组能源结构，支持太阳电池“绿色能源”的推广和应用。表3-1为主要西方国家在太阳电池应用方面的发展计划，表3-2为美国太阳电池容量以及累计总安装数量一览表。
表3－1 主要西方国家在太阳电池应用方面的发展计划
表3－2 美国太阳电池容量以及累计总安装数量一览表
3.2.2.1.3未来更为强劲的国际市场
人们可能这样说:“目前的太阳电池市场的急剧扩张是在各国政府的资助下形成的，那么如果政府一旦取消资助，会不会造成市场需求急剧下降？”事实上政府的资助行为只是一个推动外因，人们对绿色能源的渴求才是市场发展的真正内在动力。近年来西方国家通过一系列的能源非垄断改革措施，让消费者个人来决定是否愿意多付电费来支持绿色能源，结果在西方主要国家有约32%的消费者愿意使用比传统电力贵的再生能源。随着人们对环境保护意识的加强，消费者本身对再生能源的直接支持力量将会愈来愈强。随着太阳能技术和生产规模的扩大，成本将进一步降低。而随着成本的不断降低以及对独立发电系统和并网发电需求的增加，全球太阳电池工业将会不断发展和壮大。根据“半导体市场情报织”可靠分析与预测，到2010年在"加速"发展的情形下，每年太阳电池的销售量将为2100MW。在"正常"发展的情况下，每年太阳电池的销售量为 1100MW。而2000年288MW的销售量已远远超过在加速发展情况下的预测数据。因此到2010年，每年太阳电池的需求量将一定远远超过2100兆瓦。也就是说生产量必须增加十倍以上。
鉴于以上对国际市场及生产状况的分析，目前世界太阳电池的市场与生产呈供销两旺的状况，且市场规模持续膨胀。因此，当前是进入太阳电
池产业的一个最佳的时机。
3.2.2.2 国内太阳电池市场概况
我国太阳电池工业处在发展阶段，生产逐渐扩大，到目前为止已形成规模较大并且成功在国外上市的公司有：无锡尚德、晶澳太阳能、启东林洋、江阴浚鑫、中电电气、浙江昱辉等公司，形成了大规模的商业化生产，有效地参与国际市场竞争。
而在此同时，国内对太阳电池产品的需求正逐年增加。主要表现在以下几点。
3.2.2.2.1政府重视太阳电池的应用
我国政府对发展边远地区太阳能发电的应用日益重视，西藏、青海和内蒙的牧民们远离国家电网，建立火力发电厂相当昂贵，相比之下太阳能(电池)发电便成为一种比较经济方便的手段。1998年以来由政府资助约6000万元在西藏自治区7个县城建成150KW的太阳能总发电量。从2003年开始我国政府将再筹集6000万元到8000万元为西藏自治区阿里地区的1万户藏民和近20个乡镇安装1个兆瓦以上的太阳能发电系统。最近我国政府还公布了在西北部地区资助居民安装太阳能发电系统的计划，每一个安装500W以上的用户可享受政府5000元左右的补贴。
3.2.2.2.2世界能源组织和世界银行大力支持中国应用太阳能发电系统
世界能源组织和世界银行也在大力支持太阳能发电在中国的应用。由于太阳能发电在技术上还相对落后，以及人们对太阳能产品的认识不够，中国的市场还远未打开。因此，世界能源组织和世界银行也在资助和鼓励中国边远地区的居民使用太阳能以改善他们的日常生活。
可见，当前国内现有太阳能生产不能满足快速发展的国内市场。提供太阳电池并网发电产品的企业在中国甚至还是空白。
3.2.3太阳能单晶硅市场预测
长期以来太阳能电池的发展一直受限于原材料供应，业界预测，2008年及未来的时间内太阳能光伏产业仍受制于原材料供应。
结合太阳能电池和集成电路的需要，专家预测，到2008年，我国集成电路用多晶硅需求量1800吨，太阳能电池用量至少在13200吨以上，总需求量超过15000吨，届时可能达到的产量约3000吨，供需缺口大。
据不完全统计，国内拉单晶的企业有48家，单晶硅炉1900多台，年产能1.4万吨。全国共有线切设备380台，太阳能电池生产企业20多家，电池生产线50多条，生产能力达1300多兆瓦。目前晶龙集团电池生产能力175兆瓦，英利公司200兆瓦，无锡尚德公司为300兆瓦。全国太阳能电池组件厂300多家，其中江苏省就有约175家。位于浙江省平湖市新仓镇童车工业城的浙江鸿禧光伏科技股份有限公年产180MW的硅太阳能电池组件项目目前已付诸实施，项目达产后单晶硅切片的年需要量达6000万片，公司可就近为其提供单晶硅及切片。
由此可见，项目产品单晶硅及切片市场前景广阔。
3.3产品方案及投资规模
3.3.1产品方案
年产200吨8英寸单晶硅（硅纯度为99.9999％）及1200万片单晶硅切片，产品主要用于单晶硅太阳电池的制造，是单晶硅太阳电池的主要原料。
3.3.2 投资规模
市场需求是决定生产规模的首要因素，鉴于对市场需求量的分析，再结合公司生产实际和今后发展方向，制定该项目的投资规模：年产200t单晶硅及1200万片单晶硅切片。
3.3.3生产纲领
本项目生产大纲为: 年产200t单晶硅及1200万片单晶硅切片。
第四章原料供应
4.1原料消耗
本项目原辅材料消耗按年产200t单晶硅计算，本项目的主要原材料是硅料及辅助材料。
原辅材料供应见表4－1。
表4－1主要原辅材料供应一览表
金属1001 覃文远3080702014 单晶硅制备方法 我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。 单晶硅，英文，Monocrystallinesilicon。是硅的单晶体。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。 用途：单晶硅具有金刚石晶格，晶体硬而脆，具有金属光泽，能导电，但导电率不及金属，且随着温度升高而增加，具有半导体性质。单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第ЩA族元素，形成P型半导体，掺入微量的第VA族元素，形成N型，N型和P型半导体结合在一起，就可做成太阳能电池，将辐射能转变为电能。 单晶硅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。在开发能源方面是一种很有前途的材料。 单晶硅按晶体生长方法的不同，分为直拉法（CZ）、区熔法（FZ）和外延法。直拉法、区熔法生长单晶硅棒材，外延法生长单晶硅薄膜。直拉法生长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池。 直拉法 直拉法又称乔赫拉尔基斯法（Caochralski）法，简称CZ法。它是生长半导体单晶硅的主要方法。该法是在直拉单晶氯内，向盛有熔硅坩锅中，引入籽晶作为非均匀晶核，然后控制热场，将籽晶旋转并缓慢向上提拉，单晶便在籽晶下按照籽晶的方向长大。拉出的液体固化为单晶，调节加热功率就可以得到所需的单晶棒的直径。其优点是晶体被拉出液面不与器壁接触，不受容器限制，因此晶体中应力小，同时又能防止器壁沾污或接触所可能引起的杂乱晶核而形成多晶。直拉法是以定向的籽晶为生长晶核，因而可以得到有一定晶向生长的单晶。 直拉法制成的单晶完整性好，直径和长度都可以很大，生长速率也高。所用坩埚必须由不污染熔体的材料制成。因此，一些化学性活泼或熔点极高的材料，由于没有合适的坩埚，而不能用此法制备单晶体，而要改用区熔法晶体生长或其
太阳能电池简介 太阳能电池根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。 （1）硅太阳能电池 硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。 单晶硅太阳能电池转化效率最高，技术也最为成熟，理想转化效率略大于30%，在实验室最高的转化效率为23%，最近实验室转化效率可以达到24.7%，常规地面用商业用直拉单晶硅太阳能电池转化效率可达到18%，期望不久可以达到20%以上。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，弱光特性较差，生产工艺复杂，大幅度降低其成本很困难，为了降低成本，发展多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代产品。 多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为16%。因此，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。
非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。（2）多元化合物薄膜太阳能电池 多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。 硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产，但由于镉有剧毒，会对环境造成严重的污染，因此，并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代产品。 砷化镓（GaAs）III-V化合物电池的转换效率可达28%，GaAs化合物材料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收效率,抗辐照能力强,对热不敏感，适合于制造高效单结电池。但是GaAs材料的价格不菲,因而在很大程度上限制了用GaAs 电池的普及。 铜铟硒薄膜电池（简称CIS）适合光电转换，不存在光致衰退问题，转换效率和多晶硅一样。具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点，将成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。唯一的问题是材料的来源，由于铟和硒都是比较稀有的元素，因此，这类电池的发展又必然受到限制。 （3）聚合物多层修饰电极型太阳能电池
单晶硅拉棒项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.doczj.com/doc/7115706313.html, 高级工程师：高建
关于编制单晶硅拉棒项目可行性研究报告 编制说明 （模版型） 【立项 批地 融资 招商】 核心提示： 1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整） 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国单晶硅拉棒产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5单晶硅拉棒项目发展概况 (12)
单晶硅太阳能电池/DSSC/PERC技术 2015-10-20 单晶硅太阳能电池 2.太阳能电池片的化学清洗工艺切片要求：①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率，缩小刀(钢丝)切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。 具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类： 1、有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合兆声波清洗技术来去除。 2、颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径≥ 0.4 μm颗粒，利用兆声波可去除≥ 0.2 μm颗粒. 3、金属离子沾污：该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类：（1）、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。（2）、带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。 1、用 H2O2作强氧化剂，使“电镀”附着到硅表面的金属离子氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面 2、用无害的小直径强正离子（如H+），一般用HCL作为H+的来源，替代吸附在硅片表面的金属离子，使其溶解于清洗液中，从而清除金属离子。 3、用大量去离子水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。由于SC-1是H2O2和NH4OH 的碱性溶液，通过H2O2的强氧化和NH4OH的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除；同时溶液具有强氧化性和络合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等，使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。因此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的清洗效果。另外SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，具有极强的氧化性和络合性，能与氧化以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。 具体的制作工艺说明（1）切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片。（2）清洗：用常规的硅片清洗方法清洗，然后用酸（或碱）溶液将硅片表面切割损伤层除去30－50um。（3）制备绒面：用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。（4）磷扩散：采用涂布源（或液态源，或固态氮化磷片状源）进行扩散，制成PN＋结，结深一般为0.3－0.5um。（5）周边刻蚀：扩散时在硅片周边表面形成的扩散层，会使电池上下电极短路，用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。（6）去除背面PN＋结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN＋结。（7）制作上下电极：用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极，然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。（8）制作减反射膜：为了减少入反射损失，要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2 ，SiO2 ，Al2O3 ，SiO ，Si3N4 ，TiO2 ，Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法，溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等。（9）烧结：将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。（10）测试分档：按规定参数规范，测试分类。 生产电池片的工艺比较复杂，一般要经过硅片检测、表面制绒、扩散制结、去磷硅玻璃、等离子刻蚀、镀减反射膜、丝网印刷、快速烧结和检测分装等主要步骤。本文介绍的是晶硅太阳能电池片生产的一般工艺与设备。 一、硅片检测硅片是太阳能电池片的载体，硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低，因此需要对来料硅片进行检测。该工序主要用来对硅片的一些技术
单晶硅太阳能电池 1.基本结构 2.太阳能电池片的化学清洗工艺 切片要求：①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率，缩小刀(钢丝)切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。 具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类： 1、有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合兆声波清洗技术来去除。 2、颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径≥ 0.4 μm颗粒，利用兆声波可去除≥ 0.2 μm颗粒。 3、金属离子沾污：该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类：（1）、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。（2）、带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。
1、用 H2O2作强氧化剂，使“电镀”附着到硅表面的金属离子氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。 2、用无害的小直径强正离子（如H+），一般用HCL作为H+的来源，替代吸附在硅片表面的金属离子，使其溶解于清洗液中，从而清除金属离子。 3、用大量去离子水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。 由于SC-1是H2O2和NH4OH的碱性溶液，通过H2O2的强氧化和NH4OH 的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除；同时溶液具有强氧化性和络合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等，使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。因此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的清洗效果。 另外SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，具有极强的氧化性和络合性，能与氧化以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。 3.太阳能电池片制作工艺流程图 具体的制作工艺说明 （1）切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片。 （2）清洗：用常规的硅片清洗方法清洗，然后用酸（或碱）溶液将 硅片表面切割损伤层除去30－50um。 （3）制备绒面：用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备 绒面。 （4）磷扩散：采用涂布源（或液态源，或固态氮化磷片状源）进行 扩散，制成PN＋结，结深一般为0.3－0.5um。
珠海单晶硅项目可行性研究报告 投资分析/实施方案
报告摘要说明 从生产工艺来看，单多晶生产工艺差别主要体现在拉棒和铸锭环节，其中单晶硅棒工艺对设备、生产人员的要求严格，早期单晶硅片因长晶炉投料量、生长速率、拉棒速度等方面技术不够成熟，生产成本居高不下，而多晶硅锭使用铸锭技术成本优势明显而占据主要市场份额。 单晶硅产品自2015年开始逐步扩大市场份额。近年来，单晶组件在我国光伏组件出口总量中所占比例逐渐增加的趋势开始得到遏制，目前单晶多晶出口比例基本维持在6：4的比例，单晶组件仍占据大部分市场份额。从主要出口目的地国家的角度来看，出口日本、荷兰、澳大利亚的光伏组件以单晶居多，这些国家更偏向高效组件产品，我国单晶出口比例的上升与荷兰市场的开辟有着直接关系。巴西、印度则具有价格导向型市场的特征，以多晶组件占据大多数。 该单晶硅棒项目计划总投资4539.70万元，其中：固定资产投资3797.53万元，占项目总投资的83.65%；流动资金742.17万元，占项目总投资的16.35%。 本期项目达产年营业收入7254.00万元，总成本费用5567.34万元，税金及附加81.97万元，利润总额1686.66万元，利税总额2001.27万元，税后净利润1265.00万元，达产年纳税总额736.28万
元；达产年投资利润率37.15%，投资利税率44.08%，投资回报率 27.87%，全部投资回收期5.09年，提供就业职位115个。 进入21世纪以来，全球单晶硅片行业的发展经历了兴盛（2007年以前）——低迷（2008-2016年底）——逐渐复苏（2017年以来）。兴盛期间， 行业市场规模曾经超过120亿美元。低迷时期，下游需求不振，市场供过 于求，导致单晶硅片价格屡屡下滑，行业规模不断下降，2009年达到了67 亿美元的低值，且本已进入众多企业研发范畴的18英寸单晶硅片技术也因 此而搁浅。直到2016年，全球单晶硅片行业仍未走出低迷状态，年销售额 仅72亿美元左右。 硅棒在2018年和2020年能分别达到1942万片/月和2130万片/月， 预计2015年到2020年之间符合年均增速为5.4%。硅棒指的是作用主要是 耐火耐高温材料，做高温发热的元件,为无色立方或六方晶体，表面氧化或 含杂质时呈蓝黑色。
什么是单晶硅 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。 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。 相对多晶硅是在单籽晶为生长核，生长的而得的。单晶硅原子以三维空间模式周期形成的长程有序的晶体。多晶硅是很多具有不同晶向的小单晶体单独形成的，不能用来做半导体电路。多晶硅必须融化成单晶体，才能加工成半导体应用中使用的晶圆片 加工工艺： 加料—→熔化—→缩颈生长—→放肩生长—→等径生长—→尾部生长 （１）加料：将多晶硅原料及杂质放入石英坩埚内，杂质的种类依电阻的Ｎ或Ｐ型而定。杂质种类有硼，磷，锑，砷。 （２）熔化：加完多晶硅原料于石英埚内后，长晶炉必须关闭并抽成真空后充入高纯氩气使之维持一定压力范围内，然后打开石墨加热器电源，加热至熔化温度（１４２０℃）以上，将多晶硅原料熔化。 （３）缩颈生长：当硅熔体的温度稳定之后，将籽晶慢慢浸入硅熔体中。由于籽晶与硅熔体场接触时的热应力，会使籽晶产生位错，这些位错必须利用缩颈生长使之消失掉。缩颈生长是将籽晶快速向上提升，使长出的籽晶的直径缩小到一定大小（４－６ｍｍ）由于位错线与生长轴成一个交角，只要缩颈够长，位错便能长出晶体表面，产生零位错的晶体。 （４）放肩生长：长完细颈之后，须降低温度与拉速，使得晶体的直径渐渐增大到所需的大小。 （５）等径生长：长完细颈和肩部之后，借着拉速与温度的不断调整，可使晶棒直径维持在正负２ｍｍ之间，这段直径固定的部分即称为等径部分。单晶硅片取自于等径部分。 （６）尾部生长：在长完等径部分之后，如果立刻将晶棒与液面分开，那么热应力
一、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。熔融的单质硅在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，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。 单晶硅棒是生产单晶硅片的原材料，随着国内和国际市场对单晶硅片需求量的快速增加，单晶硅棒的市场需求也呈快速增长的趋势。 单晶硅圆片按其直径分为6英寸、8英寸、12英寸（300毫米）及18英寸（450毫米）等。直径越大的圆片，所能刻制的集成电路越多，芯片的成本也就越低。但大尺寸晶片对材料和技术的要求也越高。单晶硅按晶体生长方法的不同，分为直拉法（CZ）、区熔法（FZ）和外延法。直拉法、区熔法生长单晶硅棒材，外延法生长单晶硅薄膜。直拉法生长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池。目前晶体直径可控制在Φ3~8英寸。区熔法单晶主要用于高压大功率可控整流器件领域，广泛用于大功率输变电、电力机车、整流、变频、机电一体化、节能灯、电视机等系列产品。目前晶体直径可控制在Φ3~6英寸。外延片主要用于集成电路领域。 由于成本和性能的原因，直拉法（CZ）单晶硅材料应用最广。在IC工业中所用的材料主要是CZ抛光片和外延片。存储器电路通常使用CZ抛光片，因成本较低。逻辑电路一般使用价格较高的外延片，因其在IC制造中有更好的适用性并具有消除Latch－up的能力。 单晶硅也称硅单晶，是电子信息材料中最基础性材料，属半导体材料类。单晶硅已渗透到国民经济和国防科技中各个领域，当今全球超过2000亿美元的电子通信半导体市场中95%以上的半导体器件及99%以上的集成电路用硅。 二、硅片直径越大，技术要求越高，越有市场前景，价值也就越高。 日本、美国和德国是主要的硅材料生产国。中国硅材料工业与日本同时起步，但总体而言，生产技术水平仍然相对较低，而且大部分为2.5、3、4、5英寸硅锭和小直径硅片。中国消耗的大部分集成电路及其硅片仍然依赖进口。但我国科技人员正迎头赶上，于1998年成功地制造出了12英寸单晶硅，标志着我国单晶硅生产进入了新的发展时期。 目前，全世界单晶硅的产能为1万吨/年，年消耗量约为6000吨～7000吨。未来几年中，
合肥关于成立单晶硅棒生产制造公司 可行性分析报告 xxx有限公司
报告摘要说明 进入21世纪以来，全球单晶硅片行业的发展经历了兴盛（2007年以前）——低迷（2008-2016年底）——逐渐复苏（2017年以来）。兴盛期间， 行业市场规模曾经超过120亿美元。低迷时期，下游需求不振，市场供过 于求，导致单晶硅片价格屡屡下滑，行业规模不断下降，2009年达到了67 亿美元的低值，且本已进入众多企业研发范畴的18英寸单晶硅片技术也因 此而搁浅。直到2016年，全球单晶硅片行业仍未走出低迷状态，年销售额 仅72亿美元左右。 硅棒在2018年和2020年能分别达到1942万片/月和2130万片/月， 预计2015年到2020年之间符合年均增速为5.4%。硅棒指的是作用主要是 耐火耐高温材料，做高温发热的元件,为无色立方或六方晶体，表面氧化或 含杂质时呈蓝黑色。 该单晶硅棒项目计划总投资13297.13万元，其中：固定资产投资9834.03万元，占项目总投资的73.96%；流动资金3463.10万元，占 项目总投资的26.04%。 本期项目达产年营业收入24114.00万元，总成本费用18115.74 万元，税金及附加232.66万元，利润总额5998.26万元，利税总额7058.27万元，税后净利润4498.69万元，达产年纳税总额2559.58万
元；达产年投资利润率45.11%，投资利税率53.08%，投资回报率33.83%，全部投资回收期4.46年，提供就业职位374个。 从生产工艺来看，单多晶生产工艺差别主要体现在拉棒和铸锭环节，其中单晶硅棒工艺对设备、生产人员的要求严格，早期单晶硅片因长晶炉投料量、生长速率、拉棒速度等方面技术不够成熟，生产成本居高不下，而多晶硅锭使用铸锭技术成本优势明显而占据主要市场份额。 单晶硅产品自2015年开始逐步扩大市场份额。近年来，单晶组件在我国光伏组件出口总量中所占比例逐渐增加的趋势开始得到遏制，目前单晶多晶出口比例基本维持在6：4的比例，单晶组件仍占据大部分市场份额。从主要出口目的地国家的角度来看，出口日本、荷兰、澳大利亚的光伏组件以单晶居多，这些国家更偏向高效组件产品，我国单晶出口比例的上升与荷兰市场的开辟有着直接关系。巴西、印度则具有价格导向型市场的特征，以多晶组件占据大多数。
单晶硅电磁片生产工艺流程 ?1、硅片切割，材料准备： ?工业制作硅电池所用的单晶硅材料，一般采用坩锅直拉法制的太阳级单晶硅棒，原始的形状为圆柱形，然后切割成方形硅片（或多晶方形硅片），硅片的边长一般为10~15cm，厚度约200~350um，电阻率约1Ω.cm的p型（掺硼）。 ?2、去除损伤层： ?硅片在切割过程会产生大量的表面缺陷，这就会产生两个问题，首先表面的质量较差，另外这些表面缺陷会在电池制造过程中导致碎片增多。因此要将切割损伤层去除，一般采用碱或酸腐蚀，腐蚀的厚度约10um。 ? ? 3、制绒： ?制绒，就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过酸或碱腐蚀，使其凸凹不平，变得粗糙，形成漫反射，减少直射到硅片表面的太阳能的损失。对于单晶硅来说一般采用NaOH加醇的方法腐蚀，利用单晶硅的各向异性腐蚀，在表面形成无数的金字塔结构，碱液的温度约80度，浓度约1~2%，腐蚀时间约15分钟。对于多晶来说，一般采用酸法腐蚀。 ? 4、扩散制结：
?扩散的目的在于形成PN结。普遍采用磷做n型掺杂。由于固态扩散需要很高的温度，因此在扩散前硅片表面的洁净非常重要，要求硅片在制绒后要进行清洗，即用酸来中和硅片表面的碱残留和金属杂质。 ? 5、边缘刻蚀、清洗： ?扩散过程中，在硅片的周边表面也形成了扩散层。周边扩散层使电池的上下电极形成短路环，必须将它除去。周边上存在任何微小的局部短路都会使电池并联电阻下降，以至成为废品。 目前，工业化生产用等离子干法腐蚀，在辉光放电条件下通过氟和氧交替对硅作用，去除含有扩散层的周边。 扩散后清洗的目的是去除扩散过程中形成的磷硅玻璃。 ? 6、沉积减反射层： ?沉积减反射层的目的在于减少表面反射，增加折射率。广泛使用PECVD淀积SiN ,由于PECVD淀积SiN时,不光是生长SiN 作为减反射膜,同时生成了大量的原子氢,这些氢原子能对多晶硅片具有表面钝化和体钝化的双重作用,可用于大批量生产。 ? 7、丝网印刷上下电极： ?电极的制备是太阳电池制备过程中一个至关重要的步骤，它不仅决定了发射区的结构，而且也决定了电池的串联电阻和电
单晶硅项目 可行性研究报告投资分析/实施方案
报告摘要说明 从生产工艺来看，单多晶生产工艺差别主要体现在拉棒和铸锭环节， 其中单晶硅棒工艺对设备、生产人员的要求严格，早期单晶硅片因长晶炉 投料量、生长速率、拉棒速度等方面技术不够成熟，生产成本居高不下， 而多晶硅锭使用铸锭技术成本优势明显而占据主要市场份额。 单晶硅产品自2015年开始逐步扩大市场份额。近年来，单晶组件在我 国光伏组件出口总量中所占比例逐渐增加的趋势开始得到遏制，目前单晶 多晶出口比例基本维持在6：4的比例，单晶组件仍占据大部分市场份额。 从主要出口目的地国家的角度来看，出口日本、荷兰、澳大利亚的光伏组 件以单晶居多，这些国家更偏向高效组件产品，我国单晶出口比例的上升 与荷兰市场的开辟有着直接关系。巴西、印度则具有价格导向型市场的特征，以多晶组件占据大多数。 该单晶硅棒项目计划总投资2440.56万元，其中：固定资产投资2009.85万元，占项目总投资的82.35%；流动资金430.71万元，占项 目总投资的17.65%。 本期项目达产年营业收入4044.00万元，总成本费用3147.07万元，税金及附加42.91万元，利润总额896.93万元，利税总额 1063.55万元，税后净利润672.70万元，达产年纳税总额390.85万元；
达产年投资利润率36.75%，投资利税率43.58%，投资回报率27.56%，全部投资回收期5.13年，提供就业职位73个。 进入21世纪以来，全球单晶硅片行业的发展经历了兴盛（2007年以前）——低迷（2008-2016年底）——逐渐复苏（2017年以来）。兴盛期间， 行业市场规模曾经超过120亿美元。低迷时期，下游需求不振，市场供过 于求，导致单晶硅片价格屡屡下滑，行业规模不断下降，2009年达到了67 亿美元的低值，且本已进入众多企业研发范畴的18英寸单晶硅片技术也因 此而搁浅。直到2016年，全球单晶硅片行业仍未走出低迷状态，年销售额 仅72亿美元左右。 硅棒在2018年和2020年能分别达到1942万片/月和2130万片/月， 预计2015年到2020年之间符合年均增速为5.4%。硅棒指的是作用主要是 耐火耐高温材料，做高温发热的元件,为无色立方或六方晶体，表面氧化或 含杂质时呈蓝黑色。
. 单晶硅太阳能电池/DSSC/PERC技术 2015-10-20
单晶硅太阳能电池
2.太阳能电池片的化学清洗工艺切片要求：①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率，缩小刀(钢丝)切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。 具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类： 1、有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合兆声波清洗技术来去除。 2、颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径≥0.4 μm颗粒，利用兆声波可去除≥0.2 μm颗粒. 3、金属离子沾污：该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类：（1）、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。（2）、带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。 1、用H2O2作强氧化剂，使“电镀”附着到硅表面的金属离子氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面 2、用无害的小直径强正离子（如H+），一般用HCL作为H+的来源，替代吸附在硅片表面的金属离子，使其溶解于清洗液中，从而清除金属离子。 3、用大量去离子水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。由于SC-1是H2O2和NH4OH的碱性溶液，通过H2O2的强氧化和NH4OH的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被
排除；同时溶液具有强氧化性和络合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等，使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。因此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的清洗效果。另外SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，具有极强的氧化性和络合性，能与氧化以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。 具体的制作工艺说明（1）切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片。（2）清洗：用常规的硅片清洗方法清洗，然后用酸（或碱）溶液将硅片表面切割损伤层除去30－50um。（3）制备绒面：用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。（4）磷扩散：采用涂布源（或液态源，或固态氮化磷片状源）进行扩散，制成PN＋结，结深一般为0.3－0.5um。（5）周边刻蚀：扩散时在硅片周边表面形成的扩散层，会使电池上下电极短路，用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。（6）去除背面PN＋结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN＋结。（7）制作上下电极：用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极，然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。（8）制作减反射膜：为了减少入反射损失，要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2 ，SiO2 ，Al2O3 ，SiO ，Si3N4 ，TiO2 ，Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法，溅射法、印刷法、PECVD 法或喷涂法等。（9）烧结：将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。（10）测试分档：按规定参数规范，测试分类。 生产电池片的工艺比较复杂，一般要经过硅片检测、表面制绒、扩散制结、
2020年产15GW单晶硅棒硅片项目可行性研究报告 2020年7月
目录 一、项目概况 (4) 二、项目建设的背景 (4) 1、行业发展背景 (4) （1）光伏产业是具有巨大发展潜力，且我国具有国际竞争优势的重要战略性新兴产业 (4) （2）全球光伏应用市场持续稳定增长 (5) （3）光伏发电已处于“平价上网”过渡期，行业拐点来临，即将迈入新的发展阶段.. 6 2、国家产业政策背景 (8) 3、公司经营背景 (8) 三、项目实施的必要性 (9) 1、解决能源危机、环境保护和可持续发展的需要 (9) 2、顺应市场高效化发展趋势，持续保持公司技术领先性和综合竞争优势的需 要 (10) 3、实现公司战略发展目标的需要 (11) 四、项目实施的可行性 (12) 1、高效单晶产品市场份额快速增长，为项目实施提供了广阔市场空间 (12) 2、光伏发电成本持续下降，市场竞争力迅速提高，为项目实施提供了重要技 术保障 (14) 3、公司已经具备扩大高效单晶产品产能的资源和能力，为项目的实施奠定了 坚实基础 (16) （1）项目与公司现有业务的关系 (16) （2）项目人员、技术和市场储备情况 (17) ①人员储备情况 (17) ②技术储备情况 (17) ③市场储备情况 (18) 五、项目投资概算 (19)
六、项目主要设备 (20) 七、项目主要原材料、辅助材料及能源的供应情况 (20) 八、项目实施进度安排 (21) 九、项目环保情况 (21) 1、废水 (21) 2、废气 (22) 3、噪声 (22) 4、固体废弃物 (23) 十、项目收益情况 (23)
一次清洗工艺说明 1.目的 确保单晶硅片扩散前的清洗腐蚀的工艺处于稳定的受控状态 2.使用范围 适用于单晶硅片扩散前的清洗腐蚀工序 3.责任 本工艺说明由技术部负责 4.硅片检验 4.1 将包装箱打开，查看规格、电阻率、厚度、单多晶、厂家、编号是否符合要求； 4.2 检查硅片是否有崩边、裂纹、针孔、缺角、油污、划痕、凹痕；(见附图一、二) 4.3 将不合格品放置规定碎片盒子内，作统一处理。 5.装片（见附图三） 5.1 片盒保持干净，片盒底部衬以海绵，将硅片插入片盒中，每盒最多插25片硅片。 5.2 禁止手与片盒、硅片直接接触，必须戴塑料洁净手套或乳胶手套操作。每插100张硅 片，需更换手套。 5.3 操作中严禁工作服与硅片和片盒接触。 6.上料（见附图四） 6.1 硅片插完后，取出片盒底部的海绵，扣好压条。 6.2 将已插好硅片的片盒整齐、有序的装入包塑的不锈钢花篮中，每篮12个片盒，片盒之 间有适当的间隔。 7化学腐蚀液的配制 7.1 准备：将各槽中破损硅片等杂质清除，用去离子水将各槽壁冲洗干净。 7.2 配制：向5、6、8、10#槽中注满去离子水，1-4、7、9#槽中注入约一半深度的去离子水，按照“7.3”比例分别向各槽加入指定量的化学药品，再注去离子水达到指定的高度。 7.4 配制溶液要求：
7.4.1 配料顺序：1#槽按水、氢氧化钠的顺序；2-4#槽按硅酸钠、氢氧化钠、异丙醇的顺序。 7#槽按水、氢氟酸、水的顺序；9#槽按水、盐酸、水的顺序。 7.4.2 时间要求：2-4#槽按硅酸钠、氢氧化钠配制完毕后，需等待10分钟之后硅酸钠、氢 氧化钠完全溶解后，才能加异丙醇。1#槽配制完毕后,温度达到工艺要求 之后，同时2-4#槽的其中一槽加硅酸钠、氢氧化钠10分钟后，才可进硅 片。 7.4.3 异丙醇加液要求：需用塑料管或漏斗将异丙醇加到制绒槽的底部，在硅片进入1#槽 之后才能加异丙醇，减少异丙醇的挥发。 8.各化学药品规格及要求 8.1 氢氧化钠：电子纯，容量500克/瓶，浓度≥98%。 8.2 异丙醇：电子纯，容量4升/瓶，浓度≥99.9%，密度0.78克/毫升。 8.3 硅酸钠：电子纯，容量500克/瓶。 8.4 盐酸：MOS级，容量4升/瓶，浓度36%～38%，密度1.18克/毫升。 8.5 氢氟酸：MOS级，容量4升/瓶，浓度≥49%，密度1.13克/毫升。 9.工艺过程化学药品的补加（见下表） 11.清洗腐蚀工艺参数的设置（见下表） 11.1 小片盒放置硅片 11.1.1 使用小片盒清洗硅片腐蚀工艺参数的设置（见下表）
xxxxxxxx石墨热场、单晶硅切片和单晶炉项目 建 议 书
1.项目简介 石墨热场、单晶硅切片和单晶炉项目，项目总投资25000万元，占地100亩，建设石墨热场标准生产线5条，单晶硅切片生产线6条，单晶炉生产线5条，年产石墨热场1000套，单晶硅片2000万片，年产单晶炉200台，年销售额50000万，利税3000万。xxxxxx科技有限公司500台单晶炉正常生产需要大量石墨热场，同时生产のの单晶硅也需要切片再销往沿海省市。我县是全国特色のの石墨热场加工基地，同时也可以成为xxxxxxのの单晶硅走向沿海のの桥头堡，该项目结合两地优势，实现优势互补。该项目建成后将首先保证xx公司热场供应，保证企业原料供应问题，进一步降低企业成本，同时也扩大了我县单晶硅棒销路。稳定のの市场订单也为项目建设提供了盈利のの保障，双方对项目建设非常积极。该项目建成后将进一步拉长xx县光伏产业产业链条，进一步做大做强xx县光伏产业，进一步提升xx县光伏科技含量，对光伏设备本地化生产有重要意义。 2.综合说明 石墨热场和单晶硅切片项目，一期总投资1亿元，占地60亩，建设石墨热场标准生产线5条，单晶硅切片生产线6条。二期投资15000万元，占地40亩，建设单晶炉生产线5条。 本项目总投资概算25000万元；动态总投资24000万元，年产石墨热场1000套，单晶硅片2000万片，单晶炉200台，年销售额50000万，利税3000万元。
目录 一、项目背景和必要性 1、项目背景 2、太阳能光伏产业发展前景和现状 3、项目必要性和意义 4、太阳能光伏产业链介绍 二、项目编制依据 1、编制依据 2、编制范围 三、项目承建单位のの基本状况和财务状况 1、基本状况 2、股东介绍 四、项目技术基础 1、技术基础 2、工艺特点和关键技术 3、主要技术指标 五、项目建设方案 1、项目建设内容和建设规模 2、注册地址 3、政策背景 4、主要技术及工艺路线
单晶硅生产工艺及单晶硅片生产工艺 单晶硅原子以三维空间模式周期形成的长程有序的晶体。多晶硅是很多具有不同晶向的小单晶体单独形成的，不能用来做半导体电路。多晶硅必须融化成单晶体，才能加工成半导体应用中使用的晶圆片。 加工工艺： 加料—→熔化—→缩颈生长—→放肩生长—→等径生长—→尾部生长（１）加料：将多晶硅原料及杂质放入石英坩埚内，杂质的种类依电阻的Ｎ或Ｐ型而定。杂质种类有硼，磷，锑，砷。 （２）熔化：加完多晶硅原料于石英埚内后，长晶炉必须关闭并抽成真空后充入高纯氩气使之维持一定压力范围内，然后打开石墨加热器电源，加热至熔化温度（１４２０℃）以上，将多晶硅原料熔化。 （３）缩颈生长：当硅熔体的温度稳定之后，将籽晶慢慢浸入硅熔体中。由于籽晶与硅熔体场接触时的热应力，会使籽晶产生位错，这些位错必须利用缩颈生长使之消失掉。缩颈生长是将籽晶快速向上提升，使长出的籽晶的直径缩小到一定大小（４－６ｍｍ）由于位错线与生长轴成一个交角，只要缩颈够长，位错便能长出晶体表面，产生零位错的晶体。 （４）放肩生长：长完细颈之后，须降低温度与拉速，使得晶体的直径渐渐增大到所需的大小。 （５）等径生长：长完细颈和肩部之后，借着拉速与温度的不断调整，可使晶棒直径维持在正负２ｍｍ之间，这段直径固定的部分即称为等径部分。单晶硅片取自于等径部分。 （６）尾部生长：在长完等径部分之后，如果立刻将晶棒与液面分开，那么热应力将使得晶棒出现位错与滑移线。于是为了避免此问题的发生，必须将晶棒的直径慢慢缩小，直到成一尖点而与液面分开。这一过程称之为尾部生长。长完的晶棒被升至上炉室冷却一段时间后取出，即完成一次生长周期。 单晶硅棒加工成单晶硅抛光硅片 加工流程： 单晶生长—→切断—→外径滚磨—→平边或Ｖ型槽处理—→切片 倒角—→研磨腐蚀—→抛光—→清洗—→包装
北京单晶硅项目可行性研究报告 规划设计/投资分析/实施方案
报告摘要说明 单晶硅产品自2015年开始逐步扩大市场份额。近年来，单晶组件在我 国光伏组件出口总量中所占比例逐渐增加的趋势开始得到遏制，目前单晶 多晶出口比例基本维持在6：4的比例，单晶组件仍占据大部分市场份额。 从主要出口目的地国家的角度来看，出口日本、荷兰、澳大利亚的光伏组 件以单晶居多，这些国家更偏向高效组件产品，我国单晶出口比例的上升 与荷兰市场的开辟有着直接关系。巴西、印度则具有价格导向型市场的特征，以多晶组件占据大多数。 进入21世纪以来，全球单晶硅片行业的发展经历了兴盛（2007年以前）——低迷（2008-2016年底）——逐渐复苏（2017年以来）。兴盛期间， 行业市场规模曾经超过120亿美元。低迷时期，下游需求不振，市场供过 于求，导致单晶硅片价格屡屡下滑，行业规模不断下降，2009年达到了67 亿美元的低值，且本已进入众多企业研发范畴的18英寸单晶硅片技术也因 此而搁浅。直到2016年，全球单晶硅片行业仍未走出低迷状态，年销售额 仅72亿美元左右。 该单晶硅棒项目计划总投资22603.94万元，其中：固定资产投资14716.08万元，占项目总投资的65.10%；流动资金7887.86万元，占 项目总投资的34.90%。
本期项目达产年营业收入52806.00万元，总成本费用41212.15万元，税金及附加421.85万元，利润总额11593.85万元，利税总额13614.85万元，税后净利润8695.39万元，达产年纳税总额4919.46万元；达产年投资利润率51.29%，投资利税率60.23%，投资回报率38.47%，全部投资回收期4.10年，提供就业职位999个。 硅棒在2018年和2020年能分别达到1942万片/月和2130万片/月，预计2015年到2020年之间符合年均增速为5.4%。硅棒指的是作用主要是耐火耐高温材料，做高温发热的元件,为无色立方或六方晶体，表面氧化或含杂质时呈蓝黑色。 从生产工艺来看，单多晶生产工艺差别主要体现在拉棒和铸锭环节，其中单晶硅棒工艺对设备、生产人员的要求严格，早期单晶硅片因长晶炉投料量、生长速率、拉棒速度等方面技术不够成熟，生产成本居高不下，而多晶硅锭使用铸锭技术成本优势明显而占据主要市场份额。
本文由哈哈5790902贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏电池硅片切割技术 硅片切割是太阳能光伏电池制造工艺中的关键部分。该工艺用于处理单晶硅或者多晶硅的固体硅锭。线锯首先把硅锭切成方块，然后切成很薄的硅片。（图 1）这些硅片就是制造光伏电池的基板。 图 1.硅片切割的 3 个步骤：切料, 切方和切片 硅片是晶体硅光伏电池技术中最昂贵的部分，所以降低这部分的制造成本对于提高太阳能对传统能源的竞争力至关重要。本文将对硅片切片工艺、制造业的挑战和新一代线锯技术如何降低切片成本做一个概述。 线锯的发展史 第一台实用的光伏切片机台诞生于 1980 年代，它源于 Charles Hauser 博士前沿性的研究和工作。Charles Hauser 博士是瑞士 HCT 切片系统的创办人，也就是现在的应用材料公司 PWS 精确硅片处理系统事业部的前身。这些机台使用切割线配以研磨浆来完成切割动作。今天，主流的用于硅锭和硅片切割的机台的基本结构仍然源于 Charles Hauser 博士最初的机台，不过在处理载荷和切割速度上已经有了显著的提高。 切割工艺 现代线锯的核心是在研磨浆配合下用于完成切割动作的超细高强度切割线。最多可达1000 条切割线相互平行的缠绕在导线轮上形成一个水平的切割线“网“。马达驱动导线轮使整个切割线网以每秒 5 到 25 米的速度移动。切割线的速度、直线运动或来回运动都会在整个切割过程中根据硅锭的形状进行调整。在切割线运动过程中，喷嘴会持续向切割线喷射含有悬浮碳化硅颗粒的研磨浆。 图 2. 硅块通过切割线组成的切割网. 硅块被固定于切割台上，通常一次 4 块。切割台垂通过运动的切割线切割网，使硅块被切割成硅片（图 2）。切割原理看似非常简单，但是实际操作过程中有很多挑战。线锯必须精确平衡和控制切割线直径、切割速度和总的切割面积，从而在硅片不破碎的情况下，取得一致的硅片厚度，并缩短切割时间。 减少硅料消耗 对于以硅片为基底的光伏电池来说，晶体硅(c-Si)原料和切割成本在电池总成本中占据了最大的部分。光伏电池生产商可以通过在切片过程中节约硅原料来降低成本。降低截口损失可以达到这个效果，截口损失主要和切割线直径有关，是切割过程本身所产生的原料损失。切割线直径已经从原来的 180-160μm 降低到了目前普遍使用的 140-100μm 。降低切割线直径还可以在同样的硅块长度下切割出更多的硅片，提升机台产量。 让硅片变得更薄同样可以减少硅原料消耗。在过去的十多年中，光伏硅片的厚度从原来的 330μm 降低到现在普遍的 180-220μm 范围内。这个趋势还将继续，硅片厚度将变成100μm. 减少硅片厚度带来的效益是惊人的， 330μm 从到 130μm，光伏电池制造商最多可以降低总体硅原料消耗量多达 60%。 制造业的挑战 在硅片切割工艺中我们需要面对多项挑战，主要聚焦于线锯的生产力，也就是单位时间内生产的硅片数量。生产力取决于以下几个因素： 1) 切割线直径–更细的切割线意味着更低的截口损失，也就是说同一个硅块可以生产更多的硅片。然而，切割线更细更容易断裂。 2) 荷载–每次切割的总面积，等于硅片面积 X 每次切割的硅块数量 X 每个硅块所切割成的硅片数量。