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 有机硅产业链概况

多晶硅产业现状

太阳能电池市场现状

煤炭石油是两大不可再生能源。上个世纪发生的两次石油危机
，一方面是对世界经济的极大冲击
，但同时也是一次机遇，再加上保护环境，开发绿色能源、替代能源，已被人们预测为改变我们未来10年生活的十大新科技之一。在未来10年内，风力
、阳光、地热等替代能源可望供应全世界所需能源的30%

。

 由于太阳能发电具有充分的清洁性
、绝对的安全性
、资源的相对广泛性和充足性、长寿性以及免维护性等其它常规能源所不具备的优点

，所以光伏能源被认为是二十一世纪最重要的新能源

。

硅及其硅的氯化物的简介

一
、硅的简介

硅，1823年发现，为世界上第二最丰富的元素——占地壳四分之一
，砂石中含有大量的SiO₂，也是玻璃和水泥的主要原料，纯硅则用在电子元件上，譬如启动人造卫星一切仪器的太阳能电池，便用得上它。

硅
，由于它的一些良好性能和丰富的资源，自一九五三年作为整流二极管元件问世以来，随着硅纯度的不断提高，目前已发展成为电子工业及太阳能产业中应用最广泛的材料。

多晶硅的最终用途主要是用于生产集成电路、分立器件和太阳能电池片的原料。

 1.硅的物理性质

硅有晶态和无定形两种同素异形体，晶态硅又分为单晶硅和多晶硅，它们均具有金刚石晶格，晶体硬而脆，具有金属光泽，能导电，但导电率不及金属，具有半导体性质
，晶态硅的熔点1416±4℃，沸点3145℃

，密度2.33g/cm³莫氏硬度为7。

单晶硅和多晶硅的区别是
，当熔融的单质硅凝固同时
，硅原子以金刚石晶格排列为单一晶核
，晶面取向相同的晶粒，则形成单晶硅，如果当这些晶核成长成晶面取向不同的晶粒，则形成多晶硅，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面
。

一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上
，大规模集成电路的要求更高
，硅的纯度必须达到九个9。

2.硅的化学性质

硅在常温下不活泼
，其主要的化学性质如下：

（1）与非金属作用

常温下Si只能与F₂反应
，在F₂中瞬间燃烧
，生成SiF₄

Si+2F₂=SiF₄

加热时
，能与其他卤素反应生成氯化硅，与氧气生成SIO₂.

Si+2X₂=SiX₄（X=Cl，Br，I）

Si+O₂=SiO₂

在高温下，硅与碳、氮、硫等非金属单质化合，分别生成碳化硅SiC，氮化硅Si₃N₄
，和硫化硅SiS₂等。

（2）与酸作用

硅在含氧酸中被钝化，但与氢氟酸及其混合酸反应，生成SiF4或H2SiF6（偏硅酸）
。

Si+4HF=SiF₄+2H₂

Si+4HNO₃+6HF=H₂SiF₆+4NO₂+4H₂O

（3）与碱作用

无定形硅能与碱猛烈反应生成可溶性硅酸盐
，并放出氢气。

Si+2NaOH+H₂O=Na2SIO₃+2H₂↑

（4）与金属作用

硅还能与钙、镁
、铜、铁、铂、铋等化合，生成相应的金属硅化物。

二、硅的氯化物

硅的氯化物主要介绍SiCl₄、SiHCl₃等
，它们和碳的卤化物CF₄和CCl₄相似，都是四面体的非极性分子
，共价化合物
，溶沸点都比较低，挥发性也比较大，易于用蒸馏的方法提纯它们
。

在常温下
，纯净的SiCl₄、SiHCl₃是无色透明的易挥发液体
。

1.氯硅烷的物理性质

在常温下
，纯净的SiCl₄
、SiHCl₃是无色透明挥发性的液体，SiHCl₃比SiCl₄具有更强的刺鼻气味
。

SiCl₄：沸点为57.6℃，分子量170
，液体密度1.47 g/cm³

SiHCl₃：沸点为31.8℃，分子量135.45，液体密度1.32 g/cm³

2.化学性质

a.易水解
、潮解，在空气中强烈发烟

易水解、潮解：

SiCl₄+（n+2）H₂O→SiO₂·nH₂O+4HCl

SiHCl₃+nH₂O→SiO₂·nH₂O+3HCl

b.易挥发、易气化
、易制备、易还原
。

c.SiHCl₃易着火，发火点28℃，燃烧时产生HCl和Cl₂，着火点为220℃
。

d.对金属极为稳定，甚至对金属钠也不起反应

。

e.其蒸汽具有弱毒性，与无水醋酸及二氮乙烯的毒性程度极为相同。

SiHCl₃

SiHCl₃还原制备超纯硅的方法，在生产中被广泛的应用和迅速发展。因为他容易制得，解决了原料问题
，容易还原成单质硅，沉积速度快
，解决了产量问题，它的沸点低，化学结构的弱极性
，使得容易提纯
，产品质量高
，利用它对金属的稳定性，在生产中常用不锈钢作为材质。但有较大的爆炸危险
，因此在操作过程中应保持设备的干燥和管道的密封性，如果发现微量漏气
，而不知道在什么地方时，可用浸有氨水的棉球接近待查处，若有浓厚白色烟雾就可以断定漏气的地方。

原理如下
：

2HCl+2NH₄OH→2NH₄Cl+H₂O