1、太阳能电池是一种将光能转化成电能的器件，它主要是由多晶硅构成的，也就是一种硅的化合物构成的。而普通电池是一种将化学能转化成电能的器件，它内部含有重金属，而也正是这些重金属物质会对环境造成巨大的危害。所以相对来说，太阳能电池对环境的影响要小一些。整个光伏产业链主要包括多晶硅原料、太阳能电池、集成组件、发电工程四个相关的行业，其中多晶硅和太阳能电池是重中之重。有人说，光伏产业是一个高耗能、高污染的产业，因为现在大部分光伏电池都是用多晶硅制造的，而多晶硅的生产过程就是工业硅不断提纯的过程，这个过程不但能耗高，而且排出的尾气和废料对环境污染严重。“其实这是大家对光伏产业的一种片面认识，这只是一种无奈的
2、中国特色 。” 孟宪淦表示。目前世界上生产多晶硅的方法主要有改良西门子法、硅烷法和流床法三种方法。据记者对目前国内已经有产出的 5 家企业调查发现，几乎无一例外地都是采用改良西门子法 浙江大学硅材料国家重点实验室杨德仁教授表示，西门子法是德国西门子(Siemens)公司于 1954 年发明的，又称三氯氢硅氢还原法，是广泛采用的高纯多晶硅制造技术，国际上生产高纯多晶硅的主要大公司都采用该技术。是用氯和氢合成氯化氢(或外购氯化氢)，氯化氢和工业硅粉在一定的温度下合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯，提纯后的三氯氢硅在氢还原炉内进行 CVD 反应生产高纯多晶硅。“其实目前国外的很多多晶硅的生
3、产企业已经解决了多晶硅生产过程中的高污染和高耗能的问题。”孟宪淦告诉记者，改良西门子法的原理很简单，也完全被国内的一些企业所掌握，但是其中涉及到的一些关键步骤和工艺技术，比如尾气和废料的循环利用、减低能耗等等技术国内却被全面封锁，所以只能靠国内企业自己摸索研究。近年来，为降低高纯硅的生产成本，Hemlock、Tokyama、Wacker 等企业都在研发新型反应器、汽沉积法、流态化床法等新设备和新工艺， 以提高其产品的市场竞争力。而国内的高纯硅生产基本上都是采用改良西门子法，采用俄罗斯技术，且尚未突破还原炉加压还原等核心技术，生产成本远高于国际先进水平。) “目前，美国 Hemlock、日本三菱
4、公司的还原炉为 50 对棒，加压操作，单炉产量可达到 5t。中国最大的还原炉是洛阳中硅的 12 对棒还原炉，常压操作，单炉产量 1.3t，每生产 1kg 高纯硅所消耗工业硅为 1.8kg、氢气消耗约1.8m3、电耗约 300 度，成本约 40 美元以上，与国外一般水平相比，分别高出约 50、80、70和 60。”国家发展和改革委员会能源局副处长周篁指出。此外，周篁表示，高纯硅生产过程中，会产生大量的副产物，如四氯化硅、盐酸、氢气等，这些副产物的综合利用水平，决定着高纯硅材料生产的效率和成本。国外公司都建有先进的副产物回收系统，可实现副产物的循环利用，并依托化工厂综合利用四氯化硅，生产白炭黑、高纯石英和光纤预制棒等。 四氯化硅是多晶硅生产中产生量最大的副产物，未经处理回收的四氯化硅是一种具有强腐蚀性的有毒有害液体，对安全和环境危害很大。按目前国内最好控制水平，生产 1000 吨多晶硅将产生四氯化硅 8000 吨。周认为，国内高纯硅材料生产企业均是单独建厂，必须依靠四氯化硅氢化技术回收副产物，加之还原炉系统设备、氢化系统设备、大型特殊气体压缩机、自动化控制系统等满足不了连续稳定生产的工艺要求，副产物难以全部得到回收利用，不仅制造成本高于依托化工厂建设的高纯硅材料生产企业，“三废”问题也相当严重。
