6 月 12 日，冶金法太阳能多晶硅制备技术与应用研讨会于厦门召开，此次会议吸引了包括福建三晶、佳科太阳能、宁夏银星等中国大部分的物理法多晶硅生产企业和几家西门子法多晶硅的生产企业，另外包括阿特斯（CSI）、赛维（LDK）、尚德（Suntech）和英利（Yingli）等国内光伏巨头出席，专家包括中国工程院闻立时院士，上海交大崔容强教授，中山大学太阳能系统研究所沈辉教授和大连理工谭毅教授等，国内关注物理法的企业、专家和媒体齐集一堂，可谓是阵容强大，而这次会议所达成的共识和引起的争议之多，也是国内罕见的。笔者此次参会，不仅见到了冶金法多晶硅提纯的希望和前景，也陷入了对未来的思索和发展方向的迷雾。
冶金法与西门子法之争，提纯技术路线，与薄膜的比较及集中力量共同研发的模式是本次会议的几个焦点，也是代表们讨论较多的事情。但最引发论战的却是各家的提纯进展及应用情况以及冶金法多晶硅做为电池原材料今后的地位。
光荣与梦想，激进与保守，严谨与懵懂，以及执着与狂热这些元素掺杂糅合在与会的人群中，笔者很难分清之间的区别，也无权去评判质疑或赞誉有加，只是如实把这些记录下来，或许在今后的很长一段时间，他们的观点和名字会被人经常提起，这些争执和辩论让人津津乐道，但未来我们或者我们的后代在使用太阳带来的电力，呼吸清洁的空气和享受良好优雅的环境的时候，我想我们不应该忘记这个名词 —— 冶金法（或称物理法）多晶硅。这些人的努力，为未来的太阳能应用发展和生存环境提供了一个可选择的方案。因此成败，反而显得无关紧要了。他们选择了这条注定注定坎坷的道路，也祝愿他们在未来有更广阔的发展空间。
谨以此文表达 Shine（光能）杂志对这些勇士的敬意。
冶金法的前世今生
冶金法又称物理法，英文 UMG（Upgraded Metallurgical Grade Silicon）。传统西门子法将工业硅与氯化氢反应生成三氯氢硅，再经过多次蒸溜将其提纯，然后通氢气将三氯氢硅返原为高纯硅。而冶金工业的一整套物理方法进行硅的提纯，在提纯过程中主体硅基本成分没有改变。
据普罗新能源的史博士介绍，早在 1935 年，就有人开始采用冶金法提纯，但冶金法的终究在设备精度和流程上有局限，理论极限只能达到 7N 左右，而半导体所需的多晶硅纯度需 9N 以上。因此冶金法研发暂时搁浅，随着 90 年代中国金属硅市场的发展壮大，有一些企业也采用冶金法加工高纯金属硅，供应西门子法提纯或其它用途。福建南安三晶硅品是从事高纯硅生产的最早的企业之一。
2004 年的光伏革命让冶金法重新受到了关注，目前公认的太阳能级所需硅材料达到 6N 纯度即可，冶金法重新受到关注，而之前多晶硅的供需严重失衡加速了这一研发的进程。除了之前的三晶硅品进一步加大力度之外，2006 年佳科（Jaco）也开始从事冶金法的研究。2007 年宁夏银星也宣布从事冶金法多晶硅的研发并自行建造电站。国外方面，西门子法的巨头 ——Hemlock 的主要投资商道康宁也研发了与化学法混合在一起使用的冶金法多晶硅，其中冶金法多晶硅占 10% 左右，这也是笔者见过的最为严谨的消息。加州 Timminco 宣布冶金法提纯达到 5N 并为最大的电池厂商 Q-Cells 供货，此外还有挪威的 Elkem、新日铁等，但国外从事冶金法的公司多为大型企业，用此方法生产多为对这个领域的探索和研究，带有玩票性质，因此起点和条件均较好，但远远不如中国企业搏杀的这般孤注一掷，一往无前。
做为一直关心硅材料研究进展的 Shine（光能）杂志，我们很早就开始刊登一些冶金法多晶硅的文章，尤其是冶金法 UMG-Si 与西门子法对比的文章，谈论了 UMG-Si 在成本上的优势，这里就不再赘述。
电子束熔炼、定向凝固、湿法冶炼、吹气精炼、造渣精炼、等离子除硼、Si-Al 熔体低温凝固等十余种方式，所用设备提纯的效果不一。
抛 “砖” 后，蜂拥而至的 “玉”
目前国内是否能够批量生产纯度稳定在 5N 的多晶硅？多晶硅材料做出的组件质量如何？这两个问题实际上一直萦绕在每个人的心头，而笔者也肯定地说，这两个问题时至今日，仍未有统一让人能够信服的方式或途径。因为相较成熟的西门子法，研究的方向多为如何节能降耗，如何防止有毒气体泄露，而工艺流程无甚大的变化，但冶金法至今仍然未能对最行之有效的流程有所定论。
据大连理工的谭毅教授介绍，目前冶金法存在着包括真空精炼、电子束熔炼、定向凝固、湿法冶炼、吹气精炼、造渣精炼、等离子除硼、Si-Al 熔体低温凝固等十余种方式，所用设备提纯的效果不一。
本次会议也着重讨论了冶金法是否能够制定出一个可得到认可的方法和流程，以便研究人员和企业共同为之努力。主办方李义春教授特邀请谭毅教授提出了一个初步方案，谭毅教授谦称这个方案是抛砖引玉，但 “砖” 抛出后，“玉” 的数量让笔者目瞪口呆。企业在自身的研发过程中投入了大量的人力物力，并享有现在的提纯成果，而科研人员一贯对技术的执着看得比任何事情都重，又岂会轻易的转投他人门下？白手起家不难，难是重头再来。这次会议虽未能在流程制定取得实质性突破，但仍然意义重大，这是冶金法多晶硅史上第一次对统一的生产标准的探讨和争论。何况，真理越辩越明，各家之言不时迸发的真知灼见，让与会者受益匪浅。
“科学容不得半点虚假”
闻立时院士在新闻发布会上掷地有声地说：“我是一个党员，我是一个科学家，科学容不得半点虚假！” 这句话，振聋发聩。是什么让闻院士痛心疾首，又是什么让崔容强教授称之为 “冶金法的灾难”？归根结底，源自这个行业的浮躁心态。
一千个人眼中有一千个哈姆雷特。问起冶金法研发现状，每个人的说法似乎都不一致。三晶率先使用自己生产的多晶硅从事电池方面的研究，董事长郑智雄说：“目前说冶金法的材料做出电池比西门子的还高，那是吹牛。” 而为数不少的企业已经宣布，硅材料的开发已经能够完全满足太阳能电池的需要。但这些言论有些缺乏实际测试，还有一些对于检测设备和方法都有所欠缺。
这并非笔者在大泼冷水，而是我们的科研精神是否严谨的问题。据笔者以前从事金属硅行业的经验，同样的 99.995% 的高纯金属硅，在日本只能算作 4N，但在中国，很有可能就被算作 5N，甚至纯度更好的硅材料了。
中国政府之前因为冶金法的不成熟和技术水平的低下，对此项技术由重视转为忽视，让中国的物理法提纯迟迟得不到政府支持。同样的问题也存在于西门子多晶硅提纯业，虽然国家卡得较严，但时至今日，多晶硅项目仍然存在重复建设和快餐工程。
很多企业和研究人士有意无意地忽略了实验室和量产的区别，但实际上少量生产和大批量制造完全是两个概念，在设备尺寸和工艺要求上不可相提并论。
同时报检的冶金法多晶硅应该是随机挑选，而不应该挑选最好的产品做为数据支持。
未改版的《厦门宣言》上有一句话：“冶金法将取代西门子法成为多晶硅制备的主流工艺”。虽然这句话的本意可能是一种美好的愿景，也有人提议将未来冶金法占据太阳能级硅材料市场份额写出来，但正是这些话引发了闻立时院士的怒气和崔容强教授的不安，经过这么多年的发展和推动，他们最担心的不是冶金法受到忽视，而是被人抬得过高。飞得越高，摔得越重，给非专业人士过度描绘冶金法美好未来很可能意味着一场灾难。笔者认为闻院士的话语对这个行业极具警醒意义。
同一个起跑线
除技术有待突破，稳定性有待提高之外，冶金法亟待解决的还有几个问题，方可使得冶金法与西门子法回归同一起跑线：检测、舆论和政策。
当前冶金法已经有了蓬勃的发展，虽然存在各种问题，但随着时间推移，去芜存菁，总有一天会被世人认可。也许成功的路只有一条，但这条路是前人走了无数次岔路、转了无数次的死角最终选择出来的。而这些为之奋斗、努力的人，无论他们能否走到最后，都是英雄。
福建三晶与电工所王文静博士合作，研发如何在冶金法硅片上镀膜，使电池效率和寿命不受杂质影响。而厦门大学的陈朝教授提出的将 LED 与冶金法硅材料相结合的想法也是非常好的。如手电筒、钥匙链、手表等小型无特殊要求的物品，对电池性能要求并不是很高，冶金法完全可以满足使用。虽然冶金法的根本出路在于从纯度和稳定性上与西门子法持平，但这些应用却可以慢慢改变被 “妖魔化” 了的冶金法的形象。
但随着西门子法硅材料的价格暴跌，薄膜电池的兴起，冶金法推广进程受到一定程度的延缓。但冶金法在当前仍然具有相当大的发展空间。
政策方面，中国仍然缺乏对冶金法的了解，财政部的新政，要求组件单晶 16% 和多晶 14% 的效率，不少的西门子法制作的组件都无法达到，而冶金法更是被排除在外，这还需要大量的工作来进行推动。
可喜的是，福建省政府已经意识到这点，正在加紧制定光伏政策的出台，据悉冶金法多晶硅将作为重要的一部分搬上台面。
另辟蹊径，拓展应用范围
冶金法多晶硅通过从业人员的努力，已经得到了相当大地发展，此次会议另外一个创新是提出了 “集中力量，共同研发” 的倡议，一位在提纯行业工作一辈子的老专家提出了 “要提纯，先检测” 的构想，他认为要做好提纯研究，必须拥有精密的检测设备和工艺，数据测准了，才能够根据其改进。据笔者了解，这方面做的较好的是佳科太阳能（Jaco）。
福建省已经将三晶等冶金法企业做为重点企业加以扶持，大会提议在厦门大学建设一个高规格、高标准的服务，作为福建省及周边地区的光伏产业链和科研机构的公共检测平台，力求做到中性、公正、权威和高水平，该提议得到了现场的一致通过和好评，与会学者纷纷贡献自己的宝贵经验。
据了解，现在使用冶金法多晶硅的光伏企业为数众多。但站出来宣布自己采用冶金法的，国内只有阿特斯（CSI）和天合光能有限公司（Trinasolar）。其实，冶金法做为添加材料，已经较广泛的应用于生产。只是传统的观念使然，使得这些公司担心被客户认为使用冶金法就是对产品不负责任的表现，而且也确实缺乏用其制备电池的经验，很多退货均来自于此。CSI 之前成立的研发中心，有很大一部分就是专门研究冶金法电池组件应用的，是国内首家，而福建三晶建造的 25MW 电池生产线，全部采用自己生产的物理法硅材料，进行研发，期待用当前的硅材料，从效率和稳定性上做出改进。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/200912/30/50021705.html
