附錄3-1 硅的級別

在提煉晶硅的過程當中，牽涉極其耗能的工序。首先把石英砂加上碳，并加熱至1900℃。

SiO2+C→Si+CO2

在上式中，SiO2就是石英砂，加上碳并加熱至1900℃便會產生化學作用從而得出硅（Si），及釋放出大量的二氧化碳。二氧化碳屬于溫室氣體，是溫室效應的主要元兇，所以說這個工序其實既耗能，又不環(huán)保。

從上述化學反應中所得出的硅屬于冶金級硅（MGS），純度為90% ～99%。對于太陽能電池，冶金級硅并不是理想的材料。理想的硅料純度要達至99.99%。這樣，把冶金級硅加上鹽酸，得出太陽能級硅。

MGS+HCl→TCS

TCS就是太陽能級硅，純度達到99.99% ～99.999%，是可以用作提煉晶硅的硅材料。如要再進一步純化硅料，可以加進氫氣，使太陽能級硅變成電子級硅。

TCS+H2→電子級硅

電子級硅的純度達99.9999%，是電子芯片的材料，相對于太陽能電池來說，電子級硅的純度并不需要。要提煉晶硅，純度為99.999%的太陽能級硅就可以了。

要怎樣才能分辨單晶硅及多晶硅呢？其實兩者都是以太陽能級硅作材料，都是硅料。單晶硅整體的原子排列結構呈現(xiàn)規(guī)則性，多晶硅則由多個晶體組成。如果用糖來作比喻，單晶硅為排列整齊的冰糖，多晶硅則是多個不同排列的冰糖黏在一起的方糖。單晶硅是由太陽能級硅加熱至1400℃，再用晶體提拉的方式拉成單晶硅；而多晶硅則是太陽能級硅加熱至1400℃之后再用鑄造的技術制造而成。

整體而言，由石英砂變?yōu)閱尉Ч琛⒍嗑Ч瑁刃枰淮渭訜嶂?900℃，釋放大量的二氧化碳；再加熱至1400℃，制造出晶硅。由此可見，晶硅的制造是十分耗能的。