太阳能级多晶硅等级指标

多晶硅产品分类:多晶硅按纯度分类可以分为冶金级（工业硅）、太阳能级、电子级。

1、冶金级硅（MG）：是硅的氧化物在电弧炉中被碳还原而成。

一般含Si 为90 - 95％以上，高达99.8％以上。

2、太阳级硅（SG）：纯度介于冶金级硅与电子级硅之间，至今未有明确界定。

一般认为含Si在99.99 ％– 99.9999％（4～6个9）。

3、电子级硅（EG）：一般要求含Si > 99.9999 ％以上，超高纯达到99.9999999％～99.999999999％（9～11个9）。

多晶硅生产流程：1，西门子法，改良西门子法的生产流程是利用氯气和氢气合成H C l（或外购HCl），HCl和工业硅粉在一定的温度下合成SiHCl3，然后对SiHCl3进行分离精馏提纯，提纯后的SiHCl3在氢还原炉内进行化学气相沉积反应得到高纯多晶硅。

改良西门子法包括五个主要环节：即SiHCl3合成、SiHCl3精馏提纯、SiHCl3的氢还原、尾气的回收和SiCl4的氢化分离。

改良西门子法是目前生产多晶硅最为成熟、投资风险最小、最容易扩建的工艺，国内外现有的多晶硅厂大多采用此法生产太阳能级与电子级多晶硅。

改良西门子法生产多晶硅属高能耗的产业，其中电力成本约占总成本的70%左右。

2，硅烷热分解法，1956年，英国标准电讯实验所成功研发出了硅烷（SiH4 ）热分解制备多晶硅的方法，即通常所说的硅烷法。

1959年，日本的石冢研究所也同样成功地开发出了该方法。

后来，美国联合碳化物公司采用歧化法制备SiH4，并综合上述工艺且加以改进，便诞生了生产多晶硅的新硅烷法。

硅烷法与改良西门子法接近，只是中间产品不同，改良西门子法的中间产品是SiHCl3，而硅烷法的中间产品是SiH4。

SiH4是以SiCl4氢化法、硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等方法来制取，然后将制得的硅烷气提纯后在热分解炉中生产纯度较高的棒状多晶硅。

日本小松公司曾采用过此技术，但由于发生过严重的爆炸事故，后来就没有继续推广了。

太阳能级多晶硅光伏组件国标是指在太阳能光伏领域中，对于多晶硅光伏组件的产品规范和标准制定的国家标准。

太阳能光伏技术作为清洁能源的重要组成部分，对于光伏组件的质量和性能有着严格的要求，因此制定一套科学合理的国家标准对于行业发展和产品质量保障都具有重要意义。

一、多晶硅光伏组件国标是什么？多晶硅光伏组件国标是我国国家标准化管理委员会依据国家法律法规，针对太阳能光伏领域中的多晶硅光伏组件的设计、生产、检测和使用等方面的技术要求和规范，经过充分调研和讨论，由行业专家和相关企业共同制定的一套国家标准。

该标准主要包括多晶硅光伏组件的尺寸、电气特性、机械强度、耐候性等多个方面的技术要求和测试方法。

二、多晶硅光伏组件国标的重要性1. 促进光伏产业技术进步太阳能光伏技术是清洁能源领域的重要技术之一，而光伏组件是太阳能光伏发电系统中的核心部件。

多晶硅光伏组件国标的制定有助于规范行业内产品的质量和性能，促进光伏产业的技术进步，从而推动整个清洁能源产业的发展。

2. 提高产品质量和市场竞争力在市场经济条件下，产品质量是企业竞争力的核心。

制定多晶硅光伏组件国标能够统一产品的技术标准和质量要求，提高产品的一致性和可比性，有助于提升企业的产品质量和市场竞争力。

3. 保障用户权益和安全性光伏组件作为太阳能发电系统中的重要组成部分，直接关系到系统的发电效率和安全性。

多晶硅光伏组件国标的制定能够明确光伏产品的技术要求和性能指标，有效保障用户的权益和安全使用光伏产品。

三、多晶硅光伏组件国标的制定与应用1. 制定过程多晶硅光伏组件国标的制定是一个系统工程，一般由国家标准化管理委员会牵头，并组织专家和相关企业进行研究和讨论。

制定过程中需充分调研国内外相关行业标准和技术要求，并结合国内光伏产业的实际情况，制定适合国内市场需求和技术水平的多晶硅光伏组件国标。

2. 应用推广多晶硅光伏组件国标一旦制定完成，将通过国家标准化管理委员会正式发布和实施。

太阳能级硅片和硅料中氧、碳、硼和磷量1 范围本标准规定了太阳能级硅片和硅料中氧、碳、硼和磷元素体含量的二次离子质谱（SIMS）检测方法。

本标准适用于检测各元素体含量不随深度变化、且不考虑补偿的太阳能级单晶或多晶硅片或硅料中氧、碳、硼和磷元素的体含量。

各元素体含量的检测上限均为0.2%（即＜1×1020atoms/cm3），检测下限分别为氧含量≥5×1016atoms/cm3、碳含量≥1×1016atoms/cm3、硼含量≥1×1014atoms/cm3和磷含量≥2×1014atoms/cm3。

四种元素体含量的测定可使用配有铯一次离子源的SIMS仪器一次完成。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 2828.1 计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T 14264 半导体材料术语ASTM E673 有关表面分析的术语（T erminology relating to surface analysis）SEMI MF2139 硅衬底上氮浓度的二次离子质谱测试方法（Test method for measuring nitrogen concentration in silicon substrates by secondary ion mass spectrometry）3 术语和定义GB/T 14264和ASTM E673界定的术语和定义适用于本文件。

4 方法提要4.1 将机械抛光后具有平坦分析表面的多晶硅或硅单晶样品（一个或多个标准样品及测试样品）装入样品架内。

样品架在空气气氛中100℃烘烤1h后，送入SIMS仪器的分析室。

4.2 用铯（Cs）一次离子束轰击标准样品表面，分析16O、12C、11B28Si和31P的负离子谱图，计算硅中氧、碳、硼和磷的相对灵敏度因子（RSF）。

多晶硅纯度的表示方法太阳能电池，所需要的多晶硅到底要多纯，这个问题是困扰各个多晶硅厂家的问题。

有人说7N，有人说6N ，有人说5N 就可以。

其实，这些说法可能都不错。

首先，要对材料的定义术语来一个约定。

通常我们说6N ，或5N ，理论上，应当是指用100减去硅中所含有的所有杂质的浓度的百分比数目所得到的“9”的个数。

例如，如果所有杂质浓度加起来为10ppm，也就是0.001%，那么100减后，为99.999%，我们称之为5个9，或者5N， N 代表英文的nine，就是“九”的意思。

所以，5N，指的是百分数里小数点前后的所有的“9”的个数，而不是小数点后的“9”的个数。

上面的定义虽然严格，但是，要将硅中的所有元素（109个）全部检测一遍，谈何容易。

目前在 ppm级的精度，测试元素含量比较普遍的仪器是ICP-AES（电感耦合等离子体发射光谱仪），或ICP-MS（电感耦合等离子体质谱仪），也有采用GDMS（辉光放电质谱仪）的，这些仪器如果分开测量的话，一共可以测量到60~70个元素，但一次能够测量的元素通常只有20~30个。

通常人们会选取硅中比较常见的，含量较多的元素来测量，而其它的元素，虽然没有测，但通常都处于探测极限之下了，即便有也是很微量的，因此，测不测，其实结果是差不多的。

还需要说明的是，以ppm（百万分之一）表示杂质的含量时，还有ppmw和ppma的分别。

ppmw指的是按重量（质量）计算的浓度，如B 是2ppmw，即指在每克硅中有2微克硼；而p pma则指的是原子密度计算的浓度，即每百万个硅原子有几个杂质原子。

对于同一个材料来说，ppmw和ppma是有一定的对应关系的，其比值与硅原子和杂质原子的原子量的比值相同。

例如，硅的原子量为28，而硼的原子量为11，如果硼的浓度为2ppmw，则对应的ppma的值就是：2*28/11= 5.1ppma。

通常，ICP-AES，ICP-MS，GDMS给出的是ppmw的值，而FTIR 等光谱仪给出的是ppma的值。

n型多晶硅纯度标准全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：N型多晶硅是一种用途广泛的半导体材料，广泛应用于太阳能光伏电池、集成电路等领域。

多晶硅是通过将高纯度硅熔融，然后通过凝固和结晶制备而成的，其中n型多晶硅是向硅中掺杂了5价元素，如磷、砷等，以增加其导电性能。

n型多晶硅的纯度标准对于其电子性能、光伏转换效率等具有重要影响。

在实际应用中，n型多晶硅的纯度标准有着严格的要求，下面将详细介绍n型多晶硅纯度标准的相关内容。

n型多晶硅的主要杂质包括金属杂质、非金属杂质和氧元素等。

金属杂质是指掺杂在晶格中的金属元素，如铁、铜、铝等，这些金属杂质会影响硅的导电性能和机械性能。

非金属杂质是指掺杂在晶格中的非金属元素，如碳、氧、氮等，这些非金属杂质会引起硅的劣化和能隙浓度的变化。

氧元素是硅材料中普遍存在的杂质，氧元素会降低硅的电子迁移率，影响硅的导电性能。

n型多晶硅的纯度标准主要包括杂质含量、电阻率、载流子浓度等指标。

对于金属杂质，其含量通常要求在ppma（百万分之几）以下，对于非金属杂质，其含量也要求在ppma以下。

电阻率是n型多晶硅的一个重要指标，其值通常要求在0.1-1 Ω·cm范围内，电阻率越小，说明硅的导电性能越好。

载流子浓度是另一个关键指标，通常要求在10^14-10^16 cm^-3的范围内，载流子浓度越高，说明硅的电导率越高。

n型多晶硅的纯度标准还包括晶体质量和晶格定向度等指标。

晶体质量是指硅晶体内部的完整度和无疵性，通常通过x射线衍射等技术进行检测。

晶格定向度是指硅晶体内各个晶粒的排列方向是否一致，这直接影响硅的机械性能和热导率。

n型多晶硅的纯度标准是制约其电子性能和应用性能的重要因素，不同的应用领域对纯度标准有着不同的要求。

对于太阳能光伏电池而言，高纯度的n型多晶硅可以提高光伏转换效率；对于集成电路而言，低电阻率和高载流子浓度的n型多晶硅可以提高电路的工作速度和可靠性。

在生产和应用中，必须严格控制n型多晶硅的纯度，并根据具体需求调整其相关指标，以保证设备的性能和稳定性。

GB/T 25074-2010 太阳能级多晶硅主要内容分类：棒状、块状、颗粒状，按等级分三级牌号1. 尺寸范围1.1破碎的块状多晶硅具有无规则的形状和随机尺寸分布，其线性尺寸最小为3mm，最大为200mm。

分布范围为：a.3-25mm的最多占重量的15%；b.25-100mm的占重量的15-35%；c.100-200mm的最少占重量的65%。

1.2颗粒状硅粒度范围为1-3mm。

1.3棒状多晶硅的直径、长度尺寸由供需双方商定。

2. 表面质量2.1块状、棒状多晶硅断面结构应致密。

2.2多晶硅免洗或经表面清洗，都应达到直接使用要求。

所有多晶硅的外观应无色斑、变色，无目视可见的污染物和氧化的外表面。

2.3多晶硅中不允许出现氧化夹层。

3. 引用标准3.1 GB/T 1550 非本征半导体材料导电类型测试方法3.2 GB/T 1551 硅单晶电阻率测定方法3.3 GB/T 1553 硅和锗体内少数载流子寿命测定光电导衰减法3.4 GB/T 1557 硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法3.5 GB/T 1558硅中代位碳原子含量红外吸收测量方法3.6 GB/T 4059 硅多晶气氛区熔磷检验方法3.7 GB/T 4060 硅多晶真空区熔基硼检验方法3.8 GB/T 4061 硅多晶断面夹层化学腐蚀检验方法3.9 GB/T 24574 硅单晶中Ⅲ-Ⅴ族杂质的光致发光测试方法3.10 GB/T 24581 低温傅立叶变换红外光谱法测量单晶硅中Ⅲ、Ⅴ族杂质含量的测试方法3.11 SEMI MF 1535 用微波反射光电导衰减法非接触测量硅片载流子复合寿命的测试方法4. 测试方法4.1多晶硅导电类型检验按GB/T 1550测试。

4.2多晶硅电阻率测量按GB/T 1551测试。

4.3少数载流子寿命测量按GB/T 1553或SEMI MF 1535测试。

4.4多晶硅中氧浓度测量按GB/T 1557测试。

4.5中碳浓度测量按GB/T 1558测试。

多晶硅生产主要工艺技术指标多晶硅是一种重要的半导体材料，广泛用于太阳能电池、集成电路等领域。

多晶硅的生产工艺技术指标是评价生产工艺水平的重要指标，以下是多晶硅生产主要工艺技术指标的详细介绍。

固氯法是多晶硅生产的传统工艺，其主要技术指标包括：• 污染物含量：多晶硅要求高纯度，所以污染物含量是一个重要指标。

主要污染物包括铁、铝、钠等。

优质多晶硅要求铁含量低于10ppmw，铝、钠等含量低于0.1ppmw。

•收率：制备多晶硅的收率是衡量工艺的重要指标。

目前，固氯法制备多晶硅的收率可达到20%以上，优良工艺可达25%以上。

•产品质量：多晶硅的晶体结构决定了其电学性能。

所以，产品的纯度、晶粒大小、晶体结构等也是工艺指标。

氯化气相法是近年来发展起来的多晶硅制备工艺，其主要技术指标包括：•氯化反应器参数：氯化气相法的核心是氯化反应器，反应器的设计和参数决定了工艺的效果。

主要参数包括反应温度、反应器的直径和高度、反应器过程中的气流速度等。

•气相传输效率：氯化气相法制备多晶硅需要通过蒸发和冷凝过程中的气体传输，气体传输的效率也是一个指标。

化学气相沉积是一种新型的多晶硅制备工艺，其主要技术指标包括：• 沉积速率：化学气相沉积法制备多晶硅需要较快的沉积速率，以提高生产效率。

一般来说，沉积速率应大于1um/min。

•沉积温度：化学气相沉积法对沉积温度要求较高，一般在600-650℃之间。

•沉积均匀性：多晶硅的沉积均匀性影响其电学性能，所以化学气相沉积法的均匀性也是一个重要指标。

总结：多晶硅生产的工艺技术指标主要包括污染物含量、收率、能耗、产品质量等。

不同的制备工艺有不同的指标要求，但都追求高纯度、高收率、低能耗的目标。

未来，随着技术的不断发展，多晶硅生产工艺技术指标也会不断提高，以满足市场的需求。

太阳能级多晶硅标准
太阳能级多晶硅是太阳能电池的主要原料，其质量和性能直接影响着太阳能电池的转换效率和稳定性。

因此，制定和执行太阳能级多晶硅标准对于保障太阳能电池的质量和推动太阳能产业的发展至关重要。

首先，太阳能级多晶硅标准需要明确多晶硅的化学成分和物理性能要求。

多晶硅的纯度、晶格结构、杂质含量等关键指标需要在标准中进行详细规定，以确保多晶硅的质量稳定和可控。

其次，太阳能级多晶硅标准还需要规定多晶硅的加工工艺要求。

多晶硅在制备太阳能电池时需要进行切割、抛光、清洗等多道工序，这些工艺对多晶硅的表面质量和纯度要求极高，因此标准需要对加工工艺进行严格规定，确保多晶硅的加工质量符合太阳能电池制造的要求。

此外，太阳能级多晶硅标准还需要考虑多晶硅的环境适应性和耐久性。

多晶硅在太阳能电池中需要长期暴露在室外环境下，因此其耐候性和抗老化性能也是制定标准时需要考虑的重要因素。

总的来说，太阳能级多晶硅标准的制定需要考虑多方面的因素，包括多晶硅的化学成分、物理性能、加工工艺、环境适应性和耐久性等。

只有通过严格的标准规范，才能保障太阳能电池的质量和性能，推动太阳能产业的健康发展。

因此，制定太阳能级多晶硅标准是当前太阳能产业发展的迫切需求，也是提高太阳能电池质量和竞争力的关键举措。

希望相关部门和行业组织能够加强合作，制定出科学合理的太阳能级多晶硅标准，为太阳能产业的发展注入新的动力。

太阳能级硅多晶1范围本文件规定了太阳能级硅多晶的术语和定义、牌号及分类、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存和质量证明书等。

本文件适用于以氯硅烷、硅烷为原料生长的棒状硅多晶或经破碎形成的块状硅多晶。

2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T1550非本征半导体材料导电类型测试方法GB/T1551硅单晶电阻率测定方法GB/T1553硅和锗体内少数载流子寿命测定光电导衰减法GB/T1557硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法GB/T1558硅中代位碳原子含量红外吸收测量方法GB/T4059硅多晶气氛区熔基磷检验方法GB/T4060硅多晶真空区熔基硼检验方法GB/T14264半导体材料术语GB/T14844半导体材料牌号表示方法GB/T24574硅单晶中Ⅲ-Ⅴ族杂质的光致发光测试方法GB/T24581低温傅立叶变换红外光谱法测量硅单晶中Ⅲ、Ⅴ族杂质含量的测试方法GB/T24582酸浸取-电感耦合等离子质谱仪测定多晶硅表面金属杂质GB/T29057用区熔拉晶法和光谱分析法评价多晶硅棒的规程GB/T29849光伏电池用硅材料表面金属杂质含量的电感耦合等离子体质谱测量方法GB/T31854光伏电池用硅材料中金属杂质含量的电感耦合等离子体质谱测量方法GB/T35306硅单晶中碳、氧含量的测定低温傅立叶变换红外光谱法GB/T37049电子级多晶硅中基体金属杂质含量的测定电感耦合等离子体质谱法3术语和定义GB/T14264界定的术语和定义适用于本文件。

4牌号及分类4.1牌号太阳能级硅多晶产品牌号参照GB/T14844的规定表示。

太阳能级硅多晶根据外形分为块状和棒状，根据导电类型分为n型和p型，按技术指标的差别分为4级4.2分类。

5技术要求5.1技术指标5.1.1太阳能级硅多晶的等级及对应技术指标应符合表1的规定。