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2021年中国硅材料清洗行业市场运营模式分析及市场前景研究预测

2021年中国硅材料清洗行业市场运营模式分析及市场前景研究预测

 

硅材料清洗服务概况:

①硅材料清洗概述:硅材料清洗服务主要是为客户提供硅材料中的原生多晶硅及单晶硅的清洗服务。

1、原生多晶硅破碎(清洗)服务:原生多晶硅通过破碎、水洗等一系列工艺流程,将原生多晶硅破碎至所需粒径并将其表面用纯水清洗清洁至无杂质污染,从而保证原生多晶硅的纯度。

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2、回收单晶硅清洗服务:单晶硅经切方、切片等多道工序加工后的废硅片、边角料、大块硅料等由于仍具有较高的价值,需将其进行清洗后回收再利用。通常加工后的单晶硅材料,其表面吸附了各种杂质,如颗粒、金属粒子、硅粉粉尘及有机杂质,需要通过清洗消除各类污染物。清洗主要是利用碱液、硝酸、氢氟酸等化学液对硅片进行腐蚀处理,清除表面硅酸钠、氧化物、油污以及金属离子杂质,从而保证硅片洁净度。硅片沾污大致可分为分子型杂质沾污、离子型杂质、原子型杂质和自然氧化层四类,如下表所示:

硅材料污染物分类

类别

概况

分子型杂质沾污

以分子形式吸附在硅材料表面的典型沾污杂质,主要是天然或合成的油脂、树脂和油类等物质。该类杂质与硅材料表面间的吸附力较弱,是一种物理吸附现象。这些物质使硅材料表面呈疏水性,从而导致后续的表面清洗不彻底。

离子型杂质沾污

以离子形式吸附在硅材料表面的杂质一般有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、H+、(OH)-、F-、Cl-、S2-等。这类杂质与硅材料表面间依靠化学键相结合,吸附力较强,属于化学吸附。清除离子型杂质沾污,特别是金属离子的沾污,是硅材料清洗的主要目标。

原子型杂质沾污

以原子形式吸附在硅材料表面形成沾污,主要是金、银、铜、铁、镍等重金属原子。这类杂质与硅材料表面间依靠化学键相结合,吸附力较强,属于化学吸附。

自然氧化层

如果将硅材料暴露在室外空气或潮湿环境中,硅材料表面将被氧化。这一层氧化层比较薄,且结构不致密,称为自然氧化层。

②硅材料清洗产业现状:

①自动化率持续提升:作为单晶硅配套产业,国内企业在硅材料自动化清洗领域起步较晚。近年来,基于员工安全、标准化等因素的考虑,部分企业引进自动化设备用于硅材料清洗作业,部分实现了硅材料清洗作业流程的自动化,如酸洗、破碎等环节,以保证安全生产。就行业总体而言,由于硅材料清洗领域的自动化起步晚,设备自动化率处于偏低的水平。另一方面,工业自动化实现人工替代,可以实现效率的提升及成本的降低,进一步提升综合竞争力。

②企业多分布于下游厂商周边:硅材料的价值较高,通常出于物资安全的考虑,部分硅材料生产企业会要求清洗服务提供商在厂区内或厂区周边实施硅材料清洗作业,这样既一定程度上确保了物资安全,也方便清洗服务商与硅材料企业的业务沟通及协作。另一方面,考虑到运费成本,硅材料的运输成本较高,在下游厂商周边实施生产活动也符合降低度电成本的客观要求。因此,硅材料清洗企业在全国范围内的地理分布基本与下游单晶硅材料生产企业一致,多分布在工业用电价格较低的区域,如内蒙、宁夏、新疆、云南等地。

 

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