上游-硅材纯化
进入障碍:高,其技术门槛高、资本投入大,建厂时间需2至4年,未来回收充满不确定性
前景: 寡占市场慢慢消失,主因新提炼法不断开出,来自中韩的new entrants将成为
未来硅价的另一破坏者。
台湾: 极度缺乏发展,但已有许多厂商着手研发,成果未知;目前瑞晶已有小量产出,
后续密切观察。
主流之硅原料纯化方式比较:
1. 西门子法:原理为三氯硅烷裂解+钟型氢气反应炉,冶金级硅(99%)转换成三氯硅甲烷/
硅烷,经过气化,气体于1150度(摄氏)高温吹入高纯度多晶硅棒,气体分
解后将纯多晶硅沉积在金属棒上。
技术成熟且纯度高(9N以上),但高温高压危险,且耗电量很大,成本也较
高(45-60USD/KG)。
代表厂商: Hemlock、Wacker、REC、Tokuyama
2. 流体床反应炉法(FBR): 治金级硅制成的气态硅烷/三氯硅甲烷在高速下通过含多晶硅
粒的反应炉内,气体便分解为硅与氢,再沉积于硅粒上。
其耗电量较低、沉积率较高且制程效率较佳,最重要的是成本
约25~30USD/KG;然目前的硅纯度尚不理想,约在7N左右,加
上复杂的制程,投入厂商并不多
代表厂商: MEMC、REC、AE Poly、(Wacker)
3. 冶金法(UMG): 又称物理法,冶金级硅定向凝固后浓缩,分离熔解部份杂质后再截断。
优点在于成本低(10~20KG)、建厂前置时间较短;但产品纯度较低,仅
有5N,通常要与较高纯度之多晶硅混合才能使用,且目前技术未成熟,
微量杂质去除难度相当高。
代表厂商: 日本川崎制铁已量产(供货给Sharp),中美俄等科学研究室
亦在努力研发中。
上游-硅晶圆
进入障碍: 中,技术成熟度与客户群关系仍为新进厂商的重要指南
前景: 受到硅价的直接影响较大,且由于未来硅价不再有高价情况出现,因此晶圆ASP与
毛利也仅能维持住,而不会有爆发性成长。
台湾: 优势厂商仍不多,中美晶、合晶与绿能将暂居产业的领先位置。
制程: 单晶硅-> 利用"柴式长晶法"直拉晶体,过程缓慢而稳定,硅晶成规则排列。
多晶硅-> 利用"直接熔融定向凝固法"直接将多晶硅融化。
完成后的晶棒/块再进行加工,包括切断头尾无用的部分、滚圆使表面平滑、切片
以及化学蚀刻(以避免金属离子等杂质污染硅片表面)。
中游-电池
进入障碍: 低,竞争非常激烈,新加入者可透过turnkey迅速崛起,产品同质性小。
前景: 较上游悲观,技术发展达一瓶颈,金融海啸以来margin下降得非常快。
台湾: 台湾是全球太阳能产业链中游的佼佼者,茂迪、益通与昱晶是最受瞩目的专业电
池厂,但同上所述,未来的成长性很有限,要稳住地位极不易。
制程: p型硅片上透过扩散形成n型半导体层,其余制程包括绒面制程、接面制程、铝背面
制作、正背面金属接触与减反射层沉积;其内容碍于专业之物化知识,不再详述。
结晶硅电池与薄膜的简易比较:
制程 设备 外观 技术 发电情况
结晶硅 详细分工 成本较低 厚、重 较成熟、