中國粉體網(wǎng)訊  單晶硅是一種十分重要的新能源材料，目前，單晶硅采用多晶硅為原料和直拉法生產(chǎn)工藝。在單晶硅生產(chǎn)中,，石英坩堝是一次性使用的熔硅和晶體生長的關(guān)鍵材料，對單晶硅的生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量都有著重要影響,。

高純石英砂對石英坩堝品質(zhì)的影響

石英坩堝主要使用電弧法生產(chǎn),，核心原材料為高純石英砂，石英砂的純度是影響石英坩堝品質(zhì)的重要因素,。石英坩堝分為內(nèi)外兩層或三層結(jié)構(gòu),，外層是高密度區(qū)域，稱為氣泡復(fù)合層,；內(nèi)層是3-5mm的透明層,，稱為氣泡空乏層，內(nèi)層,，即氣泡空乏層的存在使坩堝與溶液接觸區(qū)的氣泡密度降低,。石英砂純度越低，在高溫熔制過程中越容易產(chǎn)生黑點氣泡,。用作內(nèi)層砂時,，長時間處于高溫環(huán)境下會使石英坩堝內(nèi)壁所含氣泡受熱釋放，從而影響到單晶硅片生產(chǎn)的穩(wěn)定性和成功率,。因此內(nèi)層砂對石英砂的純度要求更高,，價格也更高。此外,，坩堝用石英砂對不同雜質(zhì)含量都存在要求,，如堿金屬雜質(zhì)含量過高會促使坩堝析晶，使坩堝失透和變形,，羥基含量過高會導(dǎo)致坩堝鼓包等,。

石英坩堝對高純石英砂純度要求

來源：王向東.光伏直拉單晶對于石英坩堝及石英砂的產(chǎn)業(yè)化需求、東亞前海證券研究所

石英坩堝用高純石英砂資源現(xiàn)狀

高純石英砂作為石英坩堝的上游材料,，廣泛應(yīng)用于新興行業(yè),。目前，全球能夠批量供應(yīng)高等級太陽能及半導(dǎo)體用高純石英砂的企業(yè)較少,，由于產(chǎn)品質(zhì)量高,、高純石英原料儲備豐富,，美國西比科公司與挪威TQC公司處于重要地位。

目前,，我國用于單晶硅生產(chǎn)的石英坩堝通常采用雙層或者三層結(jié)構(gòu),，美國西比科、挪威TQC基本依賴美國的斯普魯斯派恩礦床,，該礦床屬于花崗偉晶巖（白崗巖）,，具有儲量大、雜質(zhì)少,、氣泡表現(xiàn)好、礦石品質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點,，我國的石英礦具有礦體規(guī)模小,、礦石品質(zhì)不穩(wěn)定、流體雜質(zhì)多等缺點,，因此,，我國石英坩堝的內(nèi)層砂所必須的高純石英高端產(chǎn)品仍需要從美國、挪威等地進口,，而質(zhì)量要求略低的石英坩堝中外層砂,，其礦石原料也需要從印度等國進口解決。

總之,，石英砂作為制作石英坩堝的核心原料,，其品質(zhì)水平及成本等級很大程度上決定了石英坩堝的性能及成本，因此,，需要從石英礦源篩選,、加工等多個方面對高純石英砂品質(zhì)進行提升，從而提高石英坩堝的品質(zhì),，以滿足其在光伏直拉單晶制造中的需求,。

那么，石英坩堝用高純石英砂的指標(biāo)是怎樣的,？關(guān)鍵技術(shù)又有哪些,？2023年4月21日，中國粉體網(wǎng)將在安徽鳳陽舉辦“第一屆光伏行業(yè)用石英砂技術(shù)與市場交流大會”,。我國石英原材料行業(yè)的知名專家,、成都理工大學(xué)汪靈教授將帶來題為《光伏石英坩堝用高純石英砂及其制造關(guān)鍵技術(shù)》的報告，屆時,，他將對石英坩堝用石英砂進行詳細地分析與介紹,。

專家簡介

汪靈，博士,，二級教授,，博士生導(dǎo)師,，享受國務(wù)院政府特殊津貼專家，四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人,。先后任《礦物學(xué)報》《礦物巖石》等期刊編委,，四川省礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會副理事長，中國地質(zhì)學(xué)會礦物學(xué)專業(yè)委員會委員,，中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會非金屬礦物資源高效利用專業(yè)委員會副主任,、新礦物及礦物命名專業(yè)委員會委員，中國硅酸鹽學(xué)會工藝巖石學(xué)分會副理事長等,。在應(yīng)用礦物學(xué)領(lǐng)域,，潛心于礦物材料學(xué)研究，先后主持國家自然科學(xué)基金面上項目７項,，出版了國內(nèi)外第一本關(guān)于礦物的材料屬性與應(yīng)用的基礎(chǔ)性,、實用性和系統(tǒng)性理論著作《礦物材料學(xué)原理》（獨著，100萬余字）,，以第一發(fā)明人獲授權(quán)國家發(fā)明專利42項（其中高純石英制備技術(shù)7項）,，發(fā)表學(xué)術(shù)論文170篇，獲中國科學(xué)院院長獎學(xué)金特別獎和多項科技成果獎,，2020年首先在重慶市城口縣發(fā)現(xiàn)超大型陶粒頁巖礦,，該礦探明資源量的潛在經(jīng)濟價值超200億元。

參考來源：

張大虎等.單晶硅生長用石英坩堝的組成與結(jié)構(gòu)特征

汪靈.高純石英的概念及其原料品劃分

王向東.光伏直拉單晶對于石英坩堝及石英砂的產(chǎn)業(yè)化需求

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）

注：圖片非商業(yè)用途,，存在侵權(quán)告知刪除,！