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)成晶面取向相同的晶粒，則形成單晶硅回收。如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒，則形成多晶硅回收。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。大規(guī)模集成電路的要求更高，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。單晶硅是電子計(jì)算機(jī)、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(西門子法)”的關(guān)鍵技術(shù)我國(guó)還沒有掌握，由于沒有這項(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，以后切片后供集成電路制造等用。 什么是單晶硅 可以用于二極管級(jí)、整流器件級(jí)、電路級(jí)以及太陽(yáng)能電池級(jí)單晶產(chǎn)品的生產(chǎn)和深加工制造，其后續(xù)產(chǎn)品集成電路和半導(dǎo)體分離器件已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在軍事電子設(shè)備中也占有重要地位。 在光伏技術(shù)和微小型半導(dǎo)體逆變器技術(shù)飛速發(fā)展的今天，利用硅單晶所生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池可以直接把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為光能，實(shí)現(xiàn)了邁向綠色能源革命的開始。北京2008年奧運(yùn)會(huì)將把“綠色奧運(yùn)”做為重要展示面向全世界展現(xiàn)，單晶硅的利用在其中將是非常重要的一環(huán)?，F(xiàn)在，國(guó)外的太陽(yáng)能光伏電站已經(jīng)到了理論成熟階段，正在向?qū)嶋H應(yīng)用階段過(guò)渡，太陽(yáng)能硅單晶的利用將是普及到全世界范圍，市場(chǎng)需求量不言而喻。河北寧晉單晶硅工業(yè)園區(qū)正是響應(yīng)這種國(guó)際趨勢(shì)，為全世界提供性能優(yōu)良、規(guī)格齊全的單晶硅產(chǎn)品。 單晶硅產(chǎn)品包括φ3”----φ6”單晶硅圓形棒、片及方形棒、片，適合各種半導(dǎo)體、電子類產(chǎn)品的生產(chǎn)需要，其產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)過(guò)當(dāng)前世界上的檢測(cè)儀器進(jìn)行檢驗(yàn)，達(dá)到世界先進(jìn)水平。
太陽(yáng)能電池板是一種將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。迄今為止，已經(jīng)研究了100多種不同材料、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用和形式的太陽(yáng)能電池。由于種類繁多，分類方法也多種多樣。
硅太陽(yáng)能電池板
硅太陽(yáng)能電池板是指以硅為基礎(chǔ)的太陽(yáng)能電池板。硅是應(yīng)用廣泛的太陽(yáng)能電池材料，包括單晶硅太陽(yáng)能電池板、多晶硅太陽(yáng)能電池板、非晶硅太陽(yáng)能電池板和微晶硅太陽(yáng)能電池板。
(1)單晶硅太陽(yáng)電池板
單晶硅太陽(yáng)能電池是由單晶硅制成的太陽(yáng)能電池板，是早發(fā)展和成熟的技術(shù)。與其他電池相比，單晶硅太陽(yáng)能電池板性能穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換效率高。目前，大規(guī)模生產(chǎn)商用電池的效率已達(dá)到17%-22%。
由于技術(shù)的進(jìn)步，價(jià)格也在下降，一度長(zhǎng)期占據(jù)的市場(chǎng)份額，但由于生產(chǎn)成本高，多晶硅太陽(yáng)能電池板自1998年以來(lái)，年產(chǎn)量已超過(guò)多晶硅。
然而，在下一個(gè)千年里，單晶硅太陽(yáng)能電池板將繼續(xù)發(fā)展。通過(guò)大規(guī)模生產(chǎn)和超薄開發(fā)，有望進(jìn)一步降低成本，保持較高的市場(chǎng)份額。
(2)多晶硅太陽(yáng)電池板
在制造多晶硅太陽(yáng)能電池板時(shí)，作為原材料的高純硅不是被拉成單一產(chǎn)品，而是后來(lái)被澆鑄成正方龍日晶硅錠的不同取向，然后用切割機(jī)切割成薄片，再加工成電池。因?yàn)楣杵怯蓭讉€(gè)不同大小和取向的晶粒組成的。
因此，多晶硅太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)換效率低于單晶硅太陽(yáng)能電池板。大規(guī)模生產(chǎn)的商用多晶硅太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)換效率高達(dá)16%-19%。
由于其制造成本低，近年來(lái)發(fā)展迅速，已成為太陽(yáng)能電池的產(chǎn)量和市場(chǎng)份額。