多晶硅材料是以工业硅为原料经一系列的物理化学反应提纯后达到一定纯度的电子材料，是硅产品产业链中的一个极为重要的中间产品，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料，是信息产业和新能源产业最基础的原材料。

电子级硅（EG）：一般要求含Si＞ 99.9999 %以上，超高纯达到99.9999999%～99.999999999%（9～11个9）。其导电性介于 10-4 – 1010 欧厘米。电子级高纯多晶硅以9N以上为宜。

摘要：基于Gibbs自由能最小原理，对SiHC13法生产电子级多晶硅闭环工艺的3个反应子系统分别进行了化学反应

平衡计算，重点对SiHC1 还原反应子系统进行了热力学分析．对于SiHC13还原反应子系统，适宜的操作温度为

l 323 l473 K，压力为0．1 MPa；温度高于l 323 K，H2/SiHC13比大于6．6，低压下有利于SiHC13还原生产多晶硅．针

对传统的SiHCI3还原需要高温下电加热给过程操作带来的诸多不便，提出了用cl2部分氧化使SiHCI3还原反应体系

实现能量耦合的新工艺，即反应过程不需外部加热就可完成，从而节约电耗，同时还发现平衡时体系中加入的cl2能

反应完全，不会影响后序工艺的进行．对于SiCh转化反应子系统，高压、低H2/SiCh比有利于生成SiHC13．

关键词：多晶硅；生产工艺；化学反应平衡

作者:梁骏吾

就建设1000t电子级多晶硅厂的技术进行了探讨。对三氯氢硅法、四氯化硅法、二氯二氢硅法和硅烷法生产的多晶硅质量、安全性、运输和存贮的可行性、有用沉积比、沉积速率、一次转换率、生长温度、电耗和价格进行了对比；对还原或热分解使用的反应器即钟罩式反应器、流床反应器和自由空间反应器也进行了比较。介绍了用三氯氢硅钟罩式反应器法生产多晶硅三代流程。第三代多晶硅流程适于1000t/a级的电子级多晶硅生产。

中国多晶硅工业起步于20世纪50年代，60年代中期实现了产业化，到70年代，生产厂家曾经发展到20多家。但由于工艺技术落后，消耗大，成本高等原因，绝大部分企业亏损而相继停产或转产。

进入21世纪以来，强大的需求和丰厚的利润刺激着多晶硅产业的迅速膨胀。多晶硅现货价7年内上涨了10倍，高峰时利润率超过800%。截至08年12月，已有超过10家上市公司投资多晶硅项目，已公告的投资额近60亿元，总投资额高达300多亿元。

2009年新春伊始，有两件事情令多晶硅-光伏产业振奋。首先是《能源法》已经提交到国务院法制办，这将直接影响“十二五”期间国家能源政策的整体规划。随后，无锡尚德、赛维LDK、常州天合、林洋新能源、CSI阿特斯、南京冠亚等在内的太阳能电池生产巨头们已将“1元/度”光伏发电成本的方案上交给科技部。这标志着光伏发电入网已经不再那么遥远，这两大利好无疑给予多晶硅-光伏企业一剂兴奋剂。

2009年1月，国家发改委已正式批复，同意在洛阳中硅建设多晶硅材料制备技术国家工程实验室，并安排1500万元国家投资补助资金，这表明海外对中国高纯多晶硅产业的技术壁垒正在被一一打破，对缓解中国多晶硅需求主要依赖进口现状、促进光伏产品成本降低都具有标志性意义。

洛阳新安县产业聚集区，是一个集三氯氢硅、电子级多晶硅和太阳能电池生产等四位一体的密集型高科技企业。公司根据《中华人民共和国可再生能源法》及国家鼓励和支持发展硅及光伏产业的产业政策，在组织专家及技术人员对产业政策、专业技术、建厂条件、自然资源、环境影响、市场前景等多方面进行反复论证和可行性研究的基础上，占地范围内合理布局，按照上中下游产品紧密聚集、自身形成产业链条、集约化经营管理的工业园区模式，正式确定了中先硅业的发展蓝图：

规划建设40000吨/年三氯氢硅生产项目；

规划建设3000吨/年电子级多晶硅生产项目；

规划建设300兆瓦/年太阳能电池生产项目：

规划建设10000吨年分子筛生产项目

多晶硅生产过程中主要危险、有害物质中氯气、氢气、三氯氢硅、氯化氢等主要危险特性有：

（1）氢气：与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火即会发生爆炸。气体比空气轻，在室内使用和储存时，漏气上升滞留屋顶不易排出，遇火星会引起爆炸。氢气与氟、氯、溴等卤素会剧烈反应。

（2）氧气：助燃物、可燃物燃烧爆炸的基本要素之一，能氧化大多数活性物质。与易燃物（如乙炔、甲烷等）形成有爆炸性的混合物。

（3）氯：有刺激性气味，能与许多化学品发生爆炸或生成爆炸性物质。几乎对金属和非金属都起腐蚀作用。属高毒类。是一种强烈的刺激性气体。

（4）氯化氢：无水氯化氢无腐蚀性，但遇水时有强腐蚀性。能与一些活性金属粉末发生反应，放出氢气。遇氰化物能产生剧毒的氰化氢气体。

（5）三氯氢硅：遇明火强烈燃烧。受高热分解产生有毒的氯化物气体。与氧化剂发生反应，有燃烧危险。极易挥发，在空气中发烟，遇水或水蒸气能产生热和有毒的腐蚀性烟雾。燃烧（分解）产物：氯化氢、氧化硅。

（6）四氯化硅：受热或遇水分解放热，放出有毒的腐蚀性烟气。

（7）氢氟酸：腐蚀性极强。遇H发泡剂立即燃烧。能与普通金属发生反应，放出氢气而与空气形成爆炸性混合物。

（8）硝酸：具有强氧化性。与易燃物（如苯）和有机物（如糖、纤维素等）接触会发生剧烈反应，甚至引起燃烧。与碱金属能发生剧烈反应。具有强腐蚀性。

（9）氮气：若遇高热，容器内压增大。有开裂和爆炸的危险。

（10）氟化氢：腐蚀性极强。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

（11）氢氧化钠：该品不燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。