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2021年颗粒硅行业研究报告

1.应用端：颗粒硅可实现30-40%比例掺杂，预计未来可实现50%比例掺杂

1.1 产品指标：目前协鑫和天宏两家颗粒硅已满足太阳能硅料特级国家标准

颗粒硅在金属杂质，碳氢氧含量，施受主浓度上均已达太阳能硅料特级国标要求。国家质量标准要求多晶硅产品首先满足体杂、表杂金属含量，以避免了重金属杂质形成的强复合中心对电池片电学性能的致命影响。其次，碳、氧浓度的满足让颗粒硅能减少二次缺陷的引入且有利于后续的生产控制。从目前数据来看，保利协鑫、天宏的颗粒硅碳浓度在0.4ppma以下，总金属杂质平均浓度在10ppbw以下，满足对应特级太阳能硅料国家要求。

与电子I级西门子法多晶硅产品相比，颗粒硅的金属杂质和碳含量上限仍有一定差距：颗粒硅体杂和表杂水平上限在10-15ppbw左右，而电子I级多晶硅产品则在7ppbw以内，高于颗粒硅。同样的差距也存在于碳含量，如颗粒硅碳含量上限约0.4ppma，电子I级多晶硅产品要求在0.02ppma以内；以上对比表明颗粒硅质量较西门子法电子I级多晶硅产品标准仍有一定差距。

1.2 下游使用：拉晶过程中掺杂使用，比例30-40%

颗粒硅主要作为复投料掺杂使用：目前颗粒硅在总用料中成熟掺杂占比约为30-40%。掺杂比例过高会引起摩擦成粉现象，影响大规模生产的成晶率问题；此外颗粒硅还存在氢跳问题，具体指颗粒硅表面吸附氢气，未充分加热的情况下接触硅液引起的溅硅，可能污染硅棒使其成晶率降低；上述问题未来有望通过改变投料方式和调整热场控制得到解决。

颗粒硅掺杂可提升装填效率。掺杂50%颗粒硅与完全使用块装料相比，装填时间可节省41％，同时增加29％的装填量，即相同时间内装填效率提升一倍以上。