看点：四大壁垒、高速增长、优势明显，半导体材料之王的地位无可撼动！

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硅片是半导体材料的基石，它是先通过拉单晶制作成硅棒，然后切割制作成的。由于硅原子的价电子数为4 ，序数适中，所以硅元素具有特殊的物理化学性质，可用在化工、光伏、芯片等领域。特别是在芯片领域，正式硅元素的半导体特性，使其成为了芯片的基石。在光伏领域，可用于太阳能发电。而且地球的地壳中硅元素占比达到 25.8% ，开采较为方便，可回收性强，所以价格低廉，进一步增强了硅的应用范围。

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《硅片深度报告》

作者：孙芳芳

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硅——芯片材料基石

硅材料根据晶胞的排列方式不同，分为单晶硅和多晶硅。单晶硅和多晶硅最大的区别是单晶硅的晶胞排是有序的，而多晶硅是无序的。在制造方法方面，多晶硅一般是直接把硅料倒入坩埚中融化，然后再冷却而成。单晶硅是通过拉单晶的方式形成晶棒（直拉法）。在物理性质方面，两种硅的特性相差较大。单晶硅导电能力强，光电转换效率高，单晶硅光电转换效率一般在 17%~25%左右，多晶硅效率在 15%以下。

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▲半导体硅片和光伏硅片

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▲单晶硅晶胞结构
光伏硅片：由于光电效应，且单晶硅优势明显，所以人们使用硅片完成太阳能到电能的转换。在光伏领域使用的一般为圆角方形的单晶硅电池片。价格较便宜的电多晶硅片也有使用，但转换效率较低。

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▲单晶硅电池片正反面

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▲多晶硅电池片正反面
由于光伏硅片对纯度、曲翘度等参数要求较低，所制造过程相对简单。以单晶硅电池片为例，第一步是切方磨圆，先按照尺寸要求将单晶硅棒切割成方棒，然后将方棒的四角磨圆。第二步是酸洗，主要是为了除去单晶方棒的表面杂质。第三步是切片，先将清洗完毕后的方棒与工板粘贴。然后将工板放在切片机上，按照已经设定好的工艺参数进行切割。最后将单晶硅片清洗干净监测表面光滑度，电阻率等参数。