單晶硅和多晶硅的區(qū)別

　　單晶硅和多晶硅的區(qū)別是，當(dāng)熔融的單質(zhì)硅凝固時(shí)，硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向相同的芯片，則形成單晶硅。如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的芯片，則形成多晶硅。多晶硅與單晶硅的差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面。例如在力學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)等方面，多晶硅均不如單晶硅。多晶硅可作為拉制單晶硅的原料。單晶硅可算得上是世界上最純凈的物質(zhì)了，一般的半導(dǎo)體器件要求硅的純度六個(gè)9以上。大型積體電路的要求更高，硅的純度必須達(dá)到九個(gè)9。目前，人們已經(jīng)能制造出純度為十二個(gè)9 的單晶硅。單晶硅是電子電腦、自動(dòng)控制系統(tǒng)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中不可缺少的基本材料。

　　高純度硅在石英中提取，以單晶硅為例，提煉要經(jīng)過(guò)以下過(guò)程：石英砂一冶金級(jí)硅一提純和精煉一沉積多晶硅錠一單晶硅一硅片切割。

　　冶金級(jí)硅的提煉并不難。它的制備主要是在電弧爐中用碳還原石英砂而成。這樣被還原出來(lái)的硅的純度約98-99%，但半導(dǎo)體工業(yè)用硅還必須進(jìn)行高度提純（電子級(jí)多晶硅純度要求11個(gè)9，太陽(yáng)能電池級(jí)只要求6個(gè)9）。而在提純過(guò)程中，有一項(xiàng)“三氯氫硅還原法（西門(mén)子法）”的關(guān)鍵技術(shù)我國(guó)還沒(méi)有掌握，由于沒(méi)有這項(xiàng)技術(shù)，我國(guó)在提煉過(guò)程中70%以上的多晶硅都通過(guò)氯氣排放了，不僅提煉成本高，而且環(huán)境污染非常嚴(yán)重。我國(guó)每年都從石英石中提取大量的工業(yè)硅，以1美元／公斤的價(jià)格出口到德國(guó)、美國(guó)和日本等國(guó)，而這些國(guó)家把工業(yè)硅加工成高純度的晶體硅材料，以46-80美元／公斤的價(jià)格賣(mài)給我國(guó)的太陽(yáng)能企業(yè)。

　　得到高純度的多晶硅后，還要在單晶爐中熔煉成單晶硅，以后切片后供積體電路制造等用。

　　單晶硅與多晶硅電池片的區(qū)別

　　由于單晶硅電池片和多晶硅電池片前期生產(chǎn)工藝的不同，使它們從外觀到電性能都有一些區(qū)別。從外觀上看：?jiǎn)尉Ч桦姵仄膫€(gè)角呈圓弧狀，表面沒(méi)有花紋；多晶硅電池片四個(gè)角為方角，表面有類(lèi)似冰花一樣的花紋。

　　對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，單晶硅電池和多晶硅電池是沒(méi)有太大區(qū)別的。單晶硅電池和多晶硅電池的壽命和穩(wěn)定性都很好。雖然單晶硅電池的平均轉(zhuǎn)換效率比多晶硅電池的平均轉(zhuǎn)換效率高l％左右，但是由于單晶硅太陽(yáng)能電池只能做成準(zhǔn)正方形（其4個(gè)角是圓弧），當(dāng)組成太陽(yáng)能電池元件時(shí)就有一部分面積填不滿，而多晶硅太陽(yáng)能電池是正方形，不存在這個(gè)問(wèn)題，因此對(duì)于太陽(yáng)能電池元件的效率來(lái)講幾乎是一樣的。另外，由于兩種太陽(yáng)能電池材料的制造工藝不一樣，多晶硅太陽(yáng)能電池制造過(guò)程中消耗的能量要比單晶硅太陽(yáng)能電池少30%左右，所以多晶硅太陽(yáng)能電池占全球太陽(yáng)能電池總產(chǎn)量的份額越來(lái)越大，制造成本也將大大小于單晶硅電池，所以使用多晶硅太陽(yáng)能電池將更節(jié)能、更環(huán)保。