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（續前文）
六、國際冶金法多晶硅的技術進展
盡管通過氣相中間化合物提純硅的方法，現在通俗的叫法是西門子法，將區域熔煉擠入了冷宮，而且西門子法在從1971年進入工業化生產開始，直到2007年，一直是半導體硅的主要生產工藝；但是，光伏應用的出現，依然使得西門子法顯得落伍而被動。
西門子法第一次暴露其產能的局限是在2005年~2008年間。由于德國可再生能源法的實施使得光伏應用的規模迅速上升，對多晶硅的需求也驟然變大。但是，當時西方的一個多晶硅工廠的建設周期大約需要三到四年的時間。因此，穩定的供應無法滿足迅速上升的需求，導致多晶硅的價格從35美元/公斤上升到驚人的400美元/公斤。這個價格對于光伏應用本來是不可接受的，但是，由于硅片、電池片和組件制造技術的進步所導致的成本下降，使得光伏的組件價格在多晶硅的價格上升幅度如此巨大的情況下，令人驚奇地保持了穩定。但是，其中，多晶硅的成本占光伏組件的成本比例從10%上升到了70%。
除了產能局限外，使得人們在西門子法之外尋求滿足光伏應用的硅提純工藝的動因還有一個，就是成本。鑒于半導體器件的復雜性，硅材料的成本在最終的器件中所占比例非常低，如果不考慮成品率的話，可能連千分之一都不到，但在光伏組件中，硅的成本在價格最高時，如前所述，占到了70%。考慮到光伏發電與火力發電最終要趨向一致（如果不是更低的話），硅的價格應當保持在10美元以下，這個價格是用西門子法無法達到的成本。根據40年來西門子法的生產經驗，其成本最低也要在20美元以上。
尋找新工藝的第三個動因，就是純度。西門子法可以得到9N以上的純度，這正是半導體材料所需要的。但是，光伏所需要的純度在7N以下，而且其中對于P型材料還要摻入大約0.1~0.3ppm 的硼，也就是，最合適的純度應當在6.5N左右，這樣，西門子法的純度有些“浪費”了，光伏行業的下游工廠在購買了西門子法生產的硅以后，還要進行摻雜，摻雜的方法是在拉單晶或者是鑄造多晶時加入硼硅合金。這顯然造成了能源的雙重浪費。
在這種情況下，各國的材料科學家們開始研究新的多晶硅的提純方法。德國夫瑯和費研究所的W. R. Weber教授對冶金法提純多晶硅的技術進行了全面地調查，但他本人沒有對提純技術開展深入的研究和試驗。與硅在半導體應用發展早期的研究一樣，冶金法提純太陽能級硅的研究也是由企業為主導進行的。日本的JFE（川崎制鐵）的試驗從2001年就開始了，他們傾向于使用等離子體束和電子束進行提純，這時在金屬冶煉提純領域的兩種典型的技術，他們取得了良好的效果，但是，他們的工藝成本一直高居不下，無法降到令人滿意的水平，這使得JFE后來不得不放棄了冶金法多晶硅的研究，并于2012年初將有關設備和無形資產出售；他們的科學家分別到了新日鐵和夏普公司，繼續從事冶金法多晶硅的研究和應用。但是，2012年中，新日鐵也傳出了要出售其冶金法多晶硅的部門資產的消息，夏普公司也于2013年初開始在中國尋求技術合作。
在歐洲，冶金法多晶硅的領導者也是在企業中，盡管法國國家材料研究所、挪威科技大學，還有前面提到的夫瑯和費研究所等科研機構也曾經先后從事相關研究。歐洲的冶金法多晶硅的研究的企業代表時ELKEM公司。這是一家從事金屬硅生產的公司，他們希望能夠利用自己的冶金方面的經驗，將硅進行進一步提純。他們的工藝是采用煉鋼中所用的合成渣洗的工藝，來代替日本人所用的等離子體束和電子束，然后再同酸洗（濕法冶金），最后加上在上世紀四十年代就開始采用定向凝固分凝的方法得到太陽能級的硅。他們的工作也取得了令人驕傲的成績，2007年，他們向德國一家太陽能電池公司（Q-CELL）進行了冶金法多晶硅的銷售，但當時，他們的純度才做到了5N多一些，因此，首批材料在制作成為光伏組件后，光電轉換效率出現了光致衰減現象。他們的第一個2000噸年產能的生產線在2008年建成，另一個3000噸的生產線原計劃在2010年建成，但一場火災導致了延后，然后再2011年由于歐債危機導致的光伏蕭條，又再次延遲了這條生產線的建設。到了2012年，他們改進了提純工藝，并且建議客戶采用與西門子法摻料的方式來使用他們生產的冶金法的多晶硅，取得了不錯的效果，基本上消除了光致衰減的現象。由于2011年初，這家公司被來自中國的藍星化工收購，因此，他們的經濟顯得不是那么窘迫，從事冶金法多晶硅提純的技術團隊也得以保留。
在北美，最早提出宣布冶金法多晶硅的是道康寧公司。2008年，他們宣布用一種“不同于西門子法的工藝”生產出了成本較低的多晶硅，這種多晶硅可以與道康寧旗下的HEMLOCK公司所生產的西門子法多晶硅混摻使用。由于HEMLOCK當時是世界上產能最大的西門子法多晶硅公司，因此，道康寧對于冶金法的研究投入并不是太大也就不那么令人驚訝。
加拿大的TIMMINCO公司是從事鋁美和金屬硅生產的公司。他們旗下的BSI公司在2008年宣布采用一種“獨特的、成本很低的”工藝生產出了純度為6N的太陽能級硅，并銷售給了德國的Q-CELL公司和生產基地位于中國的CSI公司，前者是當時世界上最大的光伏電池生產商。這個消息的公布，使得TIMMINCO的股票在一年內上升了100倍（從0.9加元升到90加元）。這種股市的收益，使得其宣布消息的動機和消息的可靠性都被人質疑，有人說其純度并未達到過6N。但不論其動機如何，至少他們當時選擇的宣布時機無疑是很好的，當時的西門子法多晶硅的現貨價格高達350美元以上，任何新的可能的代替工藝都將成為光伏產業的“圣杯”，對于股票市場來說，這是好得不能再好的故事題材。
BSI公司采用的工藝是用天然氣燃燒加熱對液體硅進行渣洗，然后粗略定向凝固后酸洗，再加精細的定向凝固。在2008年下半年的金融海嘯后，多晶硅的價格再次跌到50美元以下，TIMMINCO公司對于BSI在冶金法多晶硅的研發上的投入就越來越少，到了2011年，BSI的49%的股份被道康寧收購，但當時太陽能多晶硅的部門并未出售。他們堅持到了2012年，由于一筆400萬美元的貸款未被銀行通過，他們被迫宣布將太陽能多晶硅的部門（內部稱為HP1）的所有資產全部出售。
除了BSI外，加拿大還有一家6N SILICON公司采用鋁熔的方式也在進行多晶硅的冶金法提純，這也是冶金領域中使用的熔析法的一種。該公司2010年被來自美國加州的CALISOLAR公司收購，后者還計劃于2011年在美國建立一個年產15000噸的冶金法多晶硅工廠，但由于純度的穩定性一直存在問題，加上2011年光伏市場的蕭條，該計劃也被擱置。
國際上，從事冶金法多晶硅研究的科研機構包括：夫瑯和費研究所、日本東京大學、九州大學、挪威科技大學等。
（未完待續）
六、國際冶金法多晶硅的技術進展
盡管通過氣相中間化合物提純硅的方法，現在通俗的叫法是西門子法，將區域熔煉擠入了冷宮，而且西門子法在從1971年進入工業化生產開始，直到2007年，一直是半導體硅的主要生產工藝；但是，光伏應用的出現，依然使得西門子法顯得落伍而被動。
西門子法第一次暴露其產能的局限是在2005年~2008年間。由于德國可再生能源法的實施使得光伏應用的規模迅速上升，對多晶硅的需求也驟然變大。但是，當時西方的一個多晶硅工廠的建設周期大約需要三到四年的時間。因此，穩定的供應無法滿足迅速上升的需求，導致多晶硅的價格從35美元/公斤上升到驚人的400美元/公斤。這個價格對于光伏應用本來是不可接受的，但是，由于硅片、電池片和組件制造技術的進步所導致的成本下降，使得光伏的組件價格在多晶硅的價格上升幅度如此巨大的情況下，令人驚奇地保持了穩定。但是，其中，多晶硅的成本占光伏組件的成本比例從10%上升到了70%。
除了產能局限外，使得人們在西門子法之外尋求滿足光伏應用的硅提純工藝的動因還有一個，就是成本。鑒于半導體器件的復雜性，硅材料的成本在最終的器件中所占比例非常低，如果不考慮成品率的話，可能連千分之一都不到，但在光伏組件中，硅的成本在價格最高時，如前所述，占到了70%。考慮到光伏發電與火力發電最終要趨向一致（如果不是更低的話），硅的價格應當保持在10美元以下，這個價格是用西門子法無法達到的成本。根據40年來西門子法的生產經驗，其成本最低也要在20美元以上。
尋找新工藝的第三個動因，就是純度。西門子法可以得到9N以上的純度，這正是半導體材料所需要的。但是，光伏所需要的純度在7N以下，而且其中對于P型材料還要摻入大約0.1~0.3ppm 的硼，也就是，最合適的純度應當在6.5N左右，這樣，西門子法的純度有些“浪費”了，光伏行業的下游工廠在購買了西門子法生產的硅以后，還要進行摻雜，摻雜的方法是在拉單晶或者是鑄造多晶時加入硼硅合金。這顯然造成了能源的雙重浪費。
在這種情況下，各國的材料科學家們開始研究新的多晶硅的提純方法。德國夫瑯和費研究所的W. R. Weber教授對冶金法提純多晶硅的技術進行了全面地調查，但他本人沒有對提純技術開展深入的研究和試驗。與硅在半導體應用發展早期的研究一樣，冶金法提純太陽能級硅的研究也是由企業為主導進行的。日本的JFE（川崎制鐵）的試驗從2001年就開始了，他們傾向于使用等離子體束和電子束進行提純，這時在金屬冶煉提純領域的兩種典型的技術，他們取得了良好的效果，但是，他們的工藝成本一直高居不下，無法降到令人滿意的水平，這使得JFE后來不得不放棄了冶金法多晶硅的研究，并于2012年初將有關設備和無形資產出售；他們的科學家分別到了新日鐵和夏普公司，繼續從事冶金法多晶硅的研究和應用。但是，2012年中，新日鐵也傳出了要出售其冶金法多晶硅的部門資產的消息，夏普公司也于2013年初開始在中國尋求技術合作。
在歐洲，冶金法多晶硅的領導者也是在企業中，盡管法國國家材料研究所、挪威科技大學，還有前面提到的夫瑯和費研究所等科研機構也曾經先后從事相關研究。歐洲的冶金法多晶硅的研究的企業代表時ELKEM公司。這是一家從事金屬硅生產的公司，他們希望能夠利用自己的冶金方面的經驗，將硅進行進一步提純。他們的工藝是采用煉鋼中所用的合成渣洗的工藝，來代替日本人所用的等離子體束和電子束，然后再同酸洗（濕法冶金），最后加上在上世紀四十年代就開始采用定向凝固分凝的方法得到太陽能級的硅。他們的工作也取得了令人驕傲的成績，2007年，他們向德國一家太陽能電池公司（Q-CELL）進行了冶金法多晶硅的銷售，但當時，他們的純度才做到了5N多一些，因此，首批材料在制作成為光伏組件后，光電轉換效率出現了光致衰減現象。他們的第一個2000噸年產能的生產線在2008年建成，另一個3000噸的生產線原計劃在2010年建成，但一場火災導致了延后，然后再2011年由于歐債危機導致的光伏蕭條，又再次延遲了這條生產線的建設。到了2012年，他們改進了提純工藝，并且建議客戶采用與西門子法摻料的方式來使用他們生產的冶金法的多晶硅，取得了不錯的效果，基本上消除了光致衰減的現象。由于2011年初，這家公司被來自中國的藍星化工收購，因此，他們的經濟顯得不是那么窘迫，從事冶金法多晶硅提純的技術團隊也得以保留。
在北美，最早提出宣布冶金法多晶硅的是道康寧公司。2008年，他們宣布用一種“不同于西門子法的工藝”生產出了成本較低的多晶硅，這種多晶硅可以與道康寧旗下的HEMLOCK公司所生產的西門子法多晶硅混摻使用。由于HEMLOCK當時是世界上產能最大的西門子法多晶硅公司，因此，道康寧對于冶金法的研究投入并不是太大也就不那么令人驚訝。
加拿大的TIMMINCO公司是從事鋁美和金屬硅生產的公司。他們旗下的BSI公司在2008年宣布采用一種“獨特的、成本很低的”工藝生產出了純度為6N的太陽能級硅，并銷售給了德國的Q-CELL公司和生產基地位于中國的CSI公司，前者是當時世界上最大的光伏電池生產商。這個消息的公布，使得TIMMINCO的股票在一年內上升了100倍（從0.9加元升到90加元）。這種股市的收益，使得其宣布消息的動機和消息的可靠性都被人質疑，有人說其純度并未達到過6N。但不論其動機如何，至少他們當時選擇的宣布時機無疑是很好的，當時的西門子法多晶硅的現貨價格高達350美元以上，任何新的可能的代替工藝都將成為光伏產業的“圣杯”，對于股票市場來說，這是好得不能再好的故事題材。
BSI公司采用的工藝是用天然氣燃燒加熱對液體硅進行渣洗，然后粗略定向凝固后酸洗，再加精細的定向凝固。在2008年下半年的金融海嘯后，多晶硅的價格再次跌到50美元以下，TIMMINCO公司對于BSI在冶金法多晶硅的研發上的投入就越來越少，到了2011年，BSI的49%的股份被道康寧收購，但當時太陽能多晶硅的部門并未出售。他們堅持到了2012年，由于一筆400萬美元的貸款未被銀行通過，他們被迫宣布將太陽能多晶硅的部門（內部稱為HP1）的所有資產全部出售。
除了BSI外，加拿大還有一家6N SILICON公司采用鋁熔的方式也在進行多晶硅的冶金法提純，這也是冶金領域中使用的熔析法的一種。該公司2010年被來自美國加州的CALISOLAR公司收購，后者還計劃于2011年在美國建立一個年產15000噸的冶金法多晶硅工廠，但由于純度的穩定性一直存在問題，加上2011年光伏市場的蕭條，該計劃也被擱置。
國際上，從事冶金法多晶硅研究的科研機構包括：夫瑯和費研究所、日本東京大學、九州大學、挪威科技大學等。
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