杨志国，柯曾鹏（华陆工程科技有限责任公司，陕西西安，710065）



多晶硅还原热能利用途径的探讨

杨志国，柯曾鹏
（华陆工程科技有限责任公司，陕西西安，710065）

生产多晶硅的主流工艺是改良西门子法，其主要耗能单元在多晶硅还原装置中，耗能的主要形式为电能消耗，多晶硅还原装置的电耗占整个多晶硅流程的40～60%。本文研究了多晶硅生产中如何实现节能，分析了多晶硅还原中消耗的电能以热能的形式再利用；还系统地探讨以高温水为热载体对还原热能进行综合利用的途径，从而降低整个多晶硅生产装置的综合能耗，以减少生产成本。

多晶硅；还原炉；冷却介质；热能利用

引言

随着太阳能光伏产业的快速发展，多晶硅作为光伏产业链的基石，也得到迅猛的发展，装置产能规模逐步扩大。目前国内产能已经过剩，如何有效降低生产成本，成为各多晶硅生产工厂盈利的根本。本文系统的探讨了一种以高温水为热载体对还原热能进行综合利用的方法，通过这种方法可以有效降低多晶硅生产的综合能耗，从而实现降低生产成本的目的。本文供多晶硅生产工厂参考。

1　多晶硅还原生产工艺

多晶硅为重要的半导体材料，国内多晶硅的生产主要采用改良西门子法，多晶硅还原为多晶硅生产重要的单元，即高纯度的三氯氢硅和氢气在通电的高温硅棒表面发生化学沉积反应。

在约1100℃硅棒表面，生成高纯度多晶硅，其主导反应为［1］：

上述沉积反应以高纯三氯氢硅为原料，在硅棒表面发生沉积反应生成多晶硅，同时产生氯化氢和四氯化硅。……