2023中国单晶硅行业发展趋势调研

单晶硅行业前景如何?

单晶硅通常指的是硅原子以一种排列形式形成的物质。硅是最常见应用最广的半导体材料，当熔融的单质硅凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成晶核，其晶核长成晶面取向相同的晶粒，形成单晶硅。

单晶硅作为一种比较活泼的非金属元素晶体，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。单晶硅材料制造要经过如下过程：石英砂-冶金级硅-提纯和精炼-沉积多晶硅锭-单晶硅-硅片切割。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。

根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国单晶硅行业发展趋势及投资风险研究报告》显示：

单晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加;有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其导电的程度，而形成P型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高导电程度，形成N型硅半导体。

单晶硅主要应用于太阳能电池。应用最早的是硅太阳能电池，其转换效率高，技术最为成熟，多用于光照时间少，光照强度小、劳动力成本高的区域，如航空航天领域等。通过采用不同的硅片加工及电池处理技术，国内外各科研机构和电池厂家都生产制备出了较高效率的单晶硅电池。

太阳能电池用单晶硅片，一般有两种形状，一种是圆形，另一种是方形。以圆形硅片为例，其加工工艺流程为：单晶炉取出单晶-检查重量、量直径和其他表观特征-切割分段-测试-清洗-外圆研磨-检测分档-切片-倒角-清洗-磨片-清洗-检验-测厚分类-化学腐蚀-测厚检验-抛光-清洗-再抛光-清洗-电性能测-检验-包装-储存。

单晶硅行业市场现状

随着近年来全球半导体及光伏等高技术、高科技附加值产业的快速发展，单晶硅的重要性与日俱增，市场需求量迅速增长，同时，在我国相关政策的大力支持下，我国单晶硅行业市场规模也随之快速扩张。据资料显示，2021年我国单晶硅行业市场规模达459.74亿元，同比增长20.9%。

近年来，中国硅片产量增涨速度较大。2021年中国硅片产量约为227GW，同比2020年增长40.99%。2020年中国硅片产量约为161GW，同比2019年增长19.26%。据生意社大宗榜数据统计，2022年5月有色大宗商品金属硅价格为17410元/吨，同比增加24.43%，环比下降16.22%。

我国单晶硅主要分为四种，p-type单晶硅、多晶硅片、n-type单晶硅、铸锭单晶。其中，p-type单晶硅占比最大，达86.9%。单晶硅片的应用渗透到国民经济和国防科技中各个领域，当今电子通信半导体市场中95%以上的半导体器件及99%以上的集成电路需要用使用单晶硅片。

从行业竞争格局来看，硅材料清洗业务多为硅片厂配套，体量较小。目前国内主要公司有欧晶科技、群大环保、浙江羿阳。从单晶硅市场现状来看，近年来光伏产业及集成电路产业的迅猛发展，我国单晶硅及多晶硅市场产量持续增长。据相关数据显示，2021我国多晶硅产量为50.5万吨，单晶硅产量为149GW。

英国国家物理实验室(NPL)和萨里大学研究团队开发了一种单步程序，使单晶硅承受创纪录的更大应变，这一进展或对硅光子学发展起到重要作用。论文发表在《Physical Review Materials》杂志上。硅光子学是物联网背后技术的基础。该团队利用离子注入对硅膜施加应变，其方式类似于收紧鼓皮，应变通过改变其电子结构来增强硅的发光能力。然后，使用称为电子背散射衍射(EBSD)的扫描电子显微镜技术来测量应变膜的形状和结构，拍摄电子如何从膜上反弹(“反向散射”)的照片，并检查高应变是否均匀地施加在膜上且不会在材料中产生意外的缺陷。

单晶硅行业发展前景预测

单晶硅用于太阳能电池无疑转换效率是最高的，在大规模应用和工生产中仍占据主导地位，但是受到单晶硅材料价格及相应繁琐的电池工艺影响，致使单晶硅成本价格居高不下，要想大幅度降低其成本是非常困难的，为了节省高质量材料，寻找单晶硅电池的替代品具有很大的前景。CPIA预测，未来几年单晶硅电池市场份额逐步增大，2022年单晶硅片市场份额预计超过70%。可见，高效单晶硅电池片逐渐占据市场的主导地位。

单晶硅行业研究报告旨在从国家经济和产业发展的战略入手，分析单晶硅未来的政策走向和监管体制的发展趋势，挖掘单晶硅行业的市场潜力，基于重点细分市场领域的深度研究，提供对产业规模、产业结构、区域结构、市场竞争、产业盈利水平等多个角度市场变化的生动描绘，清晰发展方向。

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