多晶硅料是太陽能光伏產業鏈最基礎的核心原材料,由冶金級硅(純度98-99%)經過化學提純工藝制成。這種銀灰色金屬光澤的顆粒狀物質(粒徑5-15mm)通過改良西門子法或硅烷法將純度提升至99.9999%以上(6N級),其特殊的晶體結構包含大量尺寸在微米級的晶粒,這些晶粒的無序排列形成了區別于單晶硅的典型特征。
在光伏應用中需要重點關注多晶硅料的關鍵指標,特別是體電阻率(0.5-3Ω·cm)、碳含量(<1ppm)以及金屬雜質總含量(<0.1ppm)。不同于電子級多晶硅對微觀缺陷的嚴苛要求,太陽能級多晶硅(SOG-Si)更注重降低硼磷等特定雜質的濃度,這是因為微量雜質會直接影響最終光伏電池的光電轉換效率(通常17-19%)。目前主流生產工藝采用流化床反應器(FBR)或棒狀多晶硅(RS)技術,前者能耗可低至30kWh/kg,較傳統工藝降低60%以上。
多晶硅料的市場供需呈現明顯周期性波動,這與光伏裝機容量增長和硅料產能投放節奏密切相關。值得注意的工藝進步是最近發展的顆粒硅技術,其直徑1-3mm的球形顆粒可直接用于直拉單晶爐,省去破碎環節的同時還能提升坩堝填充密度(可達75%)。隨著N型電池技術普及,對多晶硅料的品質要求正從太陽能級向電子級靠攏,特別是對氧含量(<5ppm)和少數載流子壽命(>500μs)提出了更高標準。