一、多晶硅基础概述
多晶硅是单质硅的一种形式，是呈灰色或黑色且有金属光泽的等轴八面体。当熔融的元素硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形式排列成多个晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，结合起来就结晶成多晶硅。如果晶面取向相同，则结晶成单晶硅。多晶硅室温下质脆，切割时易碎裂。加热至800℃以上有延性，1300℃时显示明显变形。
（一）分类：光伏产业核心、技术不断创新
1.按纯度要求及用途不同
多晶硅用纯度表征主体物质的含量多少，常用“N个9”来表示，例如6N代表99.9999%。按纯度多晶硅可分为冶金级多晶硅、太阳能级多晶硅和电子级多晶硅。
冶金级多晶硅（MG-Si），一般含硅量为5N-6N，主要应用包括航空、尖端技术、军事技术部门的特种材料以及建筑、纺织、汽车、机械等领域。
太阳能级多晶硅（SoG-Si），纯度介于冶金级硅与电子级硅之间，纯度一般在6N-9N之间，主要用于光伏电池的生产制造。
电子级多晶硅（SEG-Si），一般要求含硅量在9N以上，主要作为芯片等电子元器件生产的原材料，广泛应用于集成电路产业。
2.根据硅料掺入杂质类型的不同
纯净的硅是半导体，其本身导电性不强，但是通过添加少量的掺杂元素，可以显著提高其导电性。按照掺杂元素多晶硅可分为P型和N型。
N型产品寿命要比P型长，且高温条件下电池效率更高。目前，一线大厂的N型硅料比例已超50%，且仍有持续提升的趋势。
3.按表面质量的不同
多晶硅可划分为致密料、菜花料和复投料。致密料表面颗粒凹陷程度最低，小于5mm，外观无颜色异常、无氧化夹层，价格最高，主要用于拉制单晶硅、适用于制造高效率的光伏电池。菜花料表面颗粒凹陷程度适中，为5-20mm，成本较低，可与致密料共同参与制备单晶硅，从而节约原料成本。复投料属于致密料的一种，是拉晶产生的头尾或边皮料，一般品质较好，可以作为填充硅料二次循环使用，降低资源浪费。
4.根据生产工艺的不同
当前主流的多晶硅生产技术主要有改良西门子法和硅烷流化床法，产品形态分别为棒状硅和颗粒硅。据《中国光伏产业发展路线图（2023年版）》，改良西门子法生产工艺相对成熟，目前主流产品为棒状硅。随着2023年硅烷法颗粒硅产能和产量的增加，颗粒硅市场占比有所上涨。2023年颗粒硅占比达到17.3%，棒状硅占82.7%。
