中心議題：

• 多晶矽錠定向凝固工藝
• 矽錠生長的經濟性指標

用於製造太陽能矽片的多晶矽錠的生長是一個相當複雜的工藝。矽錠生長工藝的目標在於優化矽錠合格率（所生產的可製成矽片的合格材料數量）和he產chan出chu，並bing最zui終zhong生sheng產chan出chu可ke製zhi成cheng高gao效xiao電dian池chi的de材cai料liao，從cong而er實shi現xian盈ying利li豐feng厚hou的de運yun營ying結jie果guo。為wei實shi現xian這zhe一yi目mu標biao，矽gui錠ding生sheng長chang工gong藝yi需xu要yao進jin行xing嚴yan格ge監jian控kong，並bing需xu對dui定ding向xiang凝ning固gu爐lu在zai結jie晶jing工gong藝yi期qi間jian的de無wu數shu種zhong變bian量liang加jia以yi有you效xiao控kong製zhi。

現在有這樣一種趨勢認為“矽錠越大越好”
，越大的一定就越好嗎
？本文將對一些與更大尺寸矽錠的生長及其對矽錠生長運營的經濟影響有關的難題進行探討。

了解定向凝固工藝

用yong於yu生sheng產chan太tai陽yang能neng矽gui片pian的de原yuan料liao矽gui在zai矽gui錠ding生sheng長chang工gong藝yi期qi間jian以yi一yi種zhong高gao度du控kong製zhi的de方fang式shi進jin行xing生sheng長chang，從cong而er達da到dao優you化hua晶jing粒li結jie構gou的de目mu的de
，並bing確que保bao雜za質zhi在zai結jie晶jing至zhi多duo晶jing矽gui錠ding中zhong以yi前qian就jiu被bei分fen離li出chu熔rong化hua階jie段duan。更geng好hao的de晶jing粒li結jie構gou和he更geng少shao的de雜za質zhi意yi味wei著zhe更geng高gao品pin質zhi的de矽gui錠ding，從cong而er可ke令ling太tai陽yang能neng電dian池chi獲huo得de更geng高gao效xiao率lv
，而er多duo晶jing矽gui爐lu兆zhao瓦wa產chan量liang也ye會hui更geng高gao。

多(duo)晶(jing)矽(gui)錠(ding)的(de)生(sheng)產(chan)是(shi)一(yi)個(ge)批(pi)量(liang)工(gong)藝(yi)，因(yin)此(ci)，每(mei)批(pi)處(chu)理(li)更(geng)多(duo)材(cai)料(liao)以(yi)降(jiang)低(di)單(dan)位(wei)成(cheng)本(ben)具(ju)有(you)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)經(jing)濟(ji)意(yi)義(yi)。過(guo)去(qu)數(shu)年(nian)中(zhong)，具(ju)有(you)生(sheng)產(chan)價(jia)值(zhi)的(de)鑄(zhu)錠(ding)爐(lu)產(chan)能(neng)的(de)增(zeng)長(chang)使(shi)得(de)矽(gui)錠(ding)尺(chi)寸(cun)已(yi)從(cong)240千克（第4代）左右增加至450千克左右（第5代）。相較於矽錠尺寸的不斷增加，矽錠高度仍然保持在25至26厘米間的一個相對穩定的數值。

最zui近jin，數shu個ge鑄zhu錠ding爐lu供gong應ying商shang聲sheng稱cheng自zi己ji已yi生sheng產chan出chu更geng大da尺chi寸cun的de矽gui錠ding。這zhe是shi否fou僅jin僅jin是shi向xiang著zhe更geng大da矽gui錠ding目mu標biao前qian進jin的de道dao路lu上shang的de下xia一yi步bu呢ne？是shi否fou存cun在zai一yi個ge最zui佳jia的de矽gui錠ding尺chi寸cun？

矽錠生長經濟性

矽錠生長工藝是一種資本密集型工廠運營。如今的高產量矽片生產工廠可能會在生產中用到多達100台(tai)的(de)長(chang)晶(jing)爐(lu)。組(zu)件(jian)價(jia)格(ge)的(de)持(chi)續(xu)下(xia)降(jiang)正(zheng)通(tong)過(guo)整(zheng)個(ge)太(tai)陽(yang)能(neng)生(sheng)產(chan)價(jia)值(zhi)鏈(lian)對(dui)利(li)潤(run)率(lv)產(chan)生(sheng)重(zhong)大(da)影(ying)響(xiang)，這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)生(sheng)產(chan)商(shang)能(neng)夠(gou)確(que)保(bao)運(yun)營(ying)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)每(mei)一(yi)個(ge)環(huan)節(jie)均(jun)能(neng)提(ti)供(gong)價(jia)值(zhi)回(hui)報(bao)。盡(jin)管(guan)更(geng)大(da)的(de)矽(gui)錠(ding)尺(chi)寸(cun)看(kan)似(si)是(shi)一(yi)個(ge)從(cong)固(gu)定(ding)資(zi)產(chan)設(she)備(bei)投(tou)資(zi)中(zhong)獲(huo)得(de)更(geng)多(duo)價(jia)值(zhi)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)
，但(dan)矽(gui)片(pian)生(sheng)產(chan)商(shang)仍(reng)然(ran)應(ying)該(gai)在(zai)投(tou)資(zi)生(sheng)產(chan)更(geng)大(da)矽(gui)錠(ding)所(suo)需(xu)的(de)設(she)備(bei)前(qian)仔(zai)細(xi)考(kao)慮(lv)能(neng)夠(gou)驅(qu)動(dong)最(zui)大(da)價(jia)值(zhi)的(de)四(si)個(ge)關(guan)鍵(jian)經(jing)濟(ji)因(yin)素(su)

，即(ji)每(mei)千(qian)克(ke)產(chan)品(pin)的(de)銷(xiao)售(shou)收(shou)入(ru)
、矽錠合格率、生產能力以及設備價格。

隨著矽錠尺寸的寬度從數年前的55x55厘米穩定增加至如今84x84厘(li)米(mi)的(de)標(biao)準(zhun)
，其(qi)高(gao)度(du)並(bing)未(wei)發(fa)生(sheng)相(xiang)應(ying)增(zeng)長(chang)。更(geng)寬(kuan)的(de)矽(gui)錠(ding)顯(xian)然(ran)可(ke)以(yi)生(sheng)產(chan)出(chu)更(geng)多(duo)可(ke)製(zhi)成(cheng)矽(gui)片(pian)的(de)合(he)格(ge)矽(gui)。在(zai)用(yong)上(shang)述(shu)四(si)項(xiang)關(guan)鍵(jian)經(jing)濟(ji)因(yin)素(su)加(jia)以(yi)分(fen)析(xi)後(hou)，可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)長(chang)晶(jing)爐(lu)從(cong)第(di)4代（240千克）至第5代（450千克）的de過guo渡du為wei生sheng產chan商shang帶dai來lai了le可ke衡heng量liang的de價jia值zhi增zeng長chang。但dan是shi，矽gui錠ding可ke以yi生sheng長chang到dao的de寬kuan度du也ye許xu存cun在zai一yi個ge極ji限xian，使shi得de合he格ge材cai料liao的de產chan能neng增zeng加jia值zhi逐zhu步bu下xia降jiang
，直zhi至zhi低di到dao矽gui錠ding生sheng長chang運yun營ying成cheng本ben增zeng加jia的de臨lin界jie點dian之zhi下xia。

suizheguidingbiandeyuelaiyuekuan，jiaredonglixueyemianlinzhegengduotiaozhan，yinweirongrongguidezhongxindianhejiareshizhoubianrequjiarebujianzhijiandejulizaibuduanzengjia。zhegejuliyueda，yuekenengdaozhiguyejiemianxingzhuangbujunheng，yincihuilingguidingbiandaobiande晶體shengchangwufashixianzuijiaxiaoguo。erguidinghegelvyekenenghuiyincierxiajiang，yinweicailiaozhiliangbulixiangshidegengduobaifenbideguidingwufazhuanhuaweiguipian。weilejiejuezhegewenti
，shengchanshangkeyizengjiaguidingshengchangshijian，danzheyangyilaishengchanlihuiyinweishengchannenglidexiajiangershoudaobuliyingxiang。

定(ding)向(xiang)凝(ning)固(gu)爐(lu)供(gong)應(ying)商(shang)也(ye)在(zai)探(tan)索(suo)使(shi)矽(gui)錠(ding)長(chang)得(de)更(geng)高(gao)的(de)方(fang)式(shi)
，以(yi)達(da)到(dao)每(mei)批(pi)生(sheng)產(chan)更(geng)多(duo)可(ke)製(zhi)成(cheng)矽(gui)片(pian)的(de)矽(gui)錠(ding)重(zhong)量(liang)的(de)目(mu)的(de)。由(you)於(yu)矽(gui)錠(ding)的(de)高(gao)度(du)受(shou)到(dao)爐(lu)子(zi)加(jia)熱(re)區(qu)的(de)最(zui)大(da)腔(qiang)體(ti)尺(chi)寸(cun)的(de)限(xian)製(zhi)，因(yin)此(ci)必(bi)須(xu)對(dui)設(she)備(bei)加(jia)以(yi)改(gai)造(zao)。和(he)生(sheng)長(chang)更(geng)寬(kuan)的(de)矽(gui)錠(ding)類(lei)似(si)，這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)聽(ting)起(qi)來(lai)十(shi)分(fen)簡(jian)單(dan)直(zhi)觀(guan)，但(dan)生(sheng)產(chan)更(geng)高(gao)的(de)矽(gui)錠(ding)並(bing)非(fei)不(bu)存(cun)在(zai)難(nan)題(ti)。

因(yin)為(wei)定(ding)向(xiang)凝(ning)固(gu)爐(lu)是(shi)從(cong)坩(gan)堝(guo)底(di)部(bu)抽(chou)取(qu)熱(re)量(liang)
，因(yin)此(ci)增(zeng)加(jia)矽(gui)錠(ding)高(gao)度(du)意(yi)味(wei)著(zhe)熱(re)量(liang)必(bi)須(xu)在(zai)額(e)外(wai)的(de)材(cai)料(liao)中(zhong)經(jing)曆(li)更(geng)長(chang)的(de)距(ju)離(li)。如(ru)果(guo)熱(re)量(liang)抽(chou)取(qu)得(de)太(tai)快(kuai)，矽(gui)錠(ding)頂(ding)部(bu)和(he)底(di)部(bu)之(zhi)間(jian)的(de)溫(wen)度(du)梯(ti)度(du)就(jiu)會(hui)增(zeng)加(jia)。這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)會(hui)使(shi)得(de)矽(gui)錠(ding)發(fa)生(sheng)龜(gui)裂(lie)，因(yin)而(er)令(ling)矽(gui)錠(ding)合(he)格(ge)率(lv)下(xia)降(jiang)。此(ci)外(wai)，熱(re)量(liang)在(zai)更(geng)高(gao)的(de)矽(gui)錠(ding)中(zhong)經(jing)曆(li)的(de)額(e)外(wai)時(shi)間(jian)可(ke)能(neng)會(hui)增(zeng)加(jia)批(pi)次(ci)工(gong)藝(yi)時(shi)間(jian)，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)生(sheng)產(chan)率(lv)的(de)下(xia)降(jiang)。因(yin)此(ci)，批(pi)次(ci)重(zhong)量(liang)尺(chi)寸(cun)和(he)高(gao)度(du)的(de)增(zeng)長(chang)必(bi)須(xu)和(he)周(zhou)期(qi)時(shi)間(jian)之(zhi)間(jian)達(da)到(dao)一(yi)個(ge)巧(qiao)妙(miao)的(de)平(ping)衡(heng)以(yi)實(shi)現(xian)淨(jing)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)的(de)增(zeng)加(jia)。
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haiyouqitayixieyushengchangengdaguidingxiangguandeshangyouhexiayoushengchanwenti，zhexiewentihuiyingxiangshengchanchengben，yincibixuzaigudingzichanshebeidecaigoujuecezhongjiayikaoliang。congshangyoulaishuo，ganguochengbenjiangsuizheganguochicundezengjiaerzengjia
，erganguodezhunbeichengbenyehuisuizhetucenggongyideriyifuzaerzengjia。congxiayoulaishuo
，gengkuandeguidingkenengxuyaogengdadeqiefangxianjushebeilaijinxingchuli。

zuihou，ruguoguidingshengchanghexianqiegecaozuozhijiandeshengchanxianpinghengwufaweichi
，zongtiguipianshengchanliyehuixiajiang。shengchangengduokezhichengguipiandeguidingcailiaokenenghuizengjiashengchannengliheluzideliyonglv，danruguoxianqiegecaozuowufachulizengjiahoudecailiaohuoboxingyinshu

，jiukenenghuichuxianzaizhipin(WIP)瓶頸或降低線鋸利用率

，從而導致矽片生產運營的總體生產力下降。影響矽錠生長的因素分析見表1。



價值指標

jiazhizhibiaodegainianshipinggushengchangengdaguidingdejingjiyingxiangdeyizhongshiyonggongju。yingxiangdaoguidingshengchangjingjixingdelugongyingshangzhijiandezhuyaogongnengchayikeyibiaodaweixiashi：



以下將說明四項首要標準如何與鑄錠爐的經濟性息息相關：

Revenue/Kg（每千克產品的銷售收入）

矽gui片pian的de晶jing體ti品pin質zhi會hui影ying響xiang最zui終zhong的de太tai陽yang能neng電dian池chi效xiao率lv
，從cong而er影ying響xiang到dao組zu件jian的de效xiao率lv。優you化hua可ke製zhi成cheng矽gui片pian的de材cai料liao的de數shu量liang可ke有you助zhu於yu降jiang低di生sheng產chan成cheng本ben
，並bing進jin而er驅qu動dong所suo生sheng成cheng的de每mei千qian克ke材cai料liao獲huo得de更geng多duo的de銷xiao售shou收shou入ru。

矽錠合格率

如先前所描述，矽錠合格率是指裁切成方形後可用於製成矽片的矽錠重量除以矽錠生長前的所裝矽料重量。

生產能力

鑄zhu錠ding爐lu生sheng產chan能neng力li是shi由you矽gui錠ding尺chi寸cun以yi及ji其qi將jiang多duo晶jing矽gui原yuan材cai料liao轉zhuan化hua為wei多duo晶jing矽gui矽gui錠ding需xu要yao的de時shi間jian所suo構gou成cheng的de一yi個ge函han數shu。具ju體ti公gong式shi可ke表biao述shu為wei矽gui錠ding尺chi寸cun除chu以yi工gong藝yi時shi間jian，單dan位wei通tong常chang為wei千qian克ke/小時。

設備價格

該gai價jia值zhi僅jin指zhi鑄zhu錠ding爐lu的de采cai購gou成cheng本ben。在zai比bi較jiao不bu同tong鑄zhu錠ding爐lu供gong應ying商shang的de過guo程cheng中zhong應ying用yong價jia值zhi指zhi標biao時shi，常chang常chang會hui用yong到dao每mei年nian的de折zhe舊jiu支zhi出chu，即ji設she備bei價jia格ge除chu以yi折zhe舊jiu年nian限xian。

當dang生sheng產chan商shang考kao慮lv購gou買mai新xin的de定ding向xiang凝ning固gu爐lu或huo升sheng級ji現xian有you係xi統tong以yi生sheng產chan更geng大da的de矽gui錠ding時shi，應ying仔zai細xi評ping估gu潛qian在zai因yin素su以yi幫bang助zhu確que定ding當dang前qian的de過guo渡du行xing為wei是shi否fou具ju有you經jing濟ji可ke行xing性xing。