多晶硅铸锭原料

1．原生太阳能级多晶硅

原生多晶硅是指直接由工业级金属硅经过提纯达到6N以上纯度的高纯多晶硅，可直接用于铸锭。目前主要的提纯方法为改良西门子法，全球用西门子法生产的多晶硅约占总产量的77%，使用此法的知名公司有美国的Hemlok、德国的Waker以及日本的几家公司。而用硅烷热分解法生产多晶硅的只有REC的Asimi公司和MEMC公司的Pasadena工厂，前者是生产棒状多晶硅，后者是生产粒状多晶硅，它们的产量占全球总量的23%左右。

2．多晶硅锭边角料

铸锭得到的多晶硅锭并不能全部用于硅片的制备。在铸锭过程中，杂质会富集在硅锭的四边及头尾，因此这部分硅料是要去除而不进入后续的切片工序。目前行业中硅锭平均利用率为70%左右，而约有30%的硅料被废弃。为降低成本，这部分硅料也被回收利用，重新作为多晶硅铸锭的主要原材料之一。

铸锭边角料的主要杂质为：①铸锭过程中硅料中的碳与硅反应生成的碳化硅杂质，此类杂质一般集中在边角料的外表面；②与硅锭接触的坩埚涂层氮化硅，一般也集中在边角料的外表面；③定向凝固后富集的金属杂质；④铸锭过程中引入的施主杂质。一般根据杂质多少进行分类，杂质较少的经过简单表面处理即可重新铸锭，而杂质较多的边角料一般需通过一系列的物理化学方法除杂提纯后才可重新使用。主要的除杂技术有表面喷砂打磨、酸腐蚀、碱腐蚀、高温电子束除杂等。

3．线切割碎硅片

在多线切割制备硅片的过程中，有40%左右的硅料成为锯末进入切割浆料中，目前还没有很有效的办法回收利用这部分硅料。另外，在切割过程中会有一部分硅片由于各种原因破碎，根据切割水平的不同，此种碎片约占整批硅片的2%～5%，产量也较大。因此回收利用此类碎片也是降低成本的有效途径。

切割碎片本身纯度与太阳能电池硅片并无区别，但由于切割过程中一些杂质混入碎片中，而碎片体积又较小，因此要分离干净还是有一定难度的。主要杂质有固定线网用的PVC胶条、断钢线以及被切碎的玻璃片（用于粘接硅块）。目前效率较高的分离方法有电选和磁选。

与直拉、区熔单晶硅生长方法相比，铸造方法对硅料不纯有更大的容忍性，所以铸造多晶硅方法可以更多地使用微电子工业剩余料等低成本的原料，这也是铸造多晶硅成本相对较低的原因。