矽片其實就是太陽能電池片的原始模樣，矽片的制造過程其實並不復雜，首先第一步制造矽錠，在這一步要用到坩堝，坩堝又叫礦熱爐或電弧電爐，通常材質為石墨，直徑為12米，中間還有兩根三米長的石墨電極用來加熱，石墨跟鉆石是親戚，是碳的一種同素異形體，同素異形體就是元素相同，但是排列方式不同而形成不同性質的單質，通俗來講就是雞蛋可以是煮雞蛋也可以是炒雞蛋，石墨的熔點高達3800℃，膨脹系數卻很小，所以石墨坩堝成為瞭最理想的冶煉設備。

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先在坩堝中放入60噸左右的矽石，再加入25噸左右的煤炭和木屑，在2000攝氏度的高溫作用下使二氧化矽逐漸熔化，並與碳元素產生還原反應，這裡面的主反應為二氧化矽與碳生成矽單質與一氧化碳，次級反應則發生在爐內溫度較低的地方生成碳化矽，冶煉出的矽經過冷凝就得到瞭相對純潔的矽錠，這就是純度約為98％-99％的冶煉級工業矽，但是仍含有少量的鐵和鋁等雜質。

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第二步就是工業矽的提純，比較主流的方法就是借助氯化氫氣體進行提純，具體操作就是將矽錠粉碎成渣，在325度的高溫下矽渣會與氯化氫反應生成氫氣和三氯矽烷，以及三氯化鐵、三氯化鋁、四氯化矽等雜質，利用這些氣體不同的沸點，通過冷凝器和蒸餾塔對溫度進行控制，分離出沸點較低的三氯矽烷氣體，再將高純度的三氯矽烷還原成固態矽，方法就是在1100℃的高溫環境中通入氫氣，生成矽、氯化氫和四氯化矽，在1100℃的溫度下隻有矽是固態的，所以在反應爐中我們會看到黑色的矽棒慢慢的生長出來，大約在一周的時間能夠積累250公斤左右的矽棒，矽含量可以高達99.999999999％。

此時的矽棒就是多晶矽，多晶矽的含義是指其晶體框架結構不均勻，整體是由眾多不規則的小晶體構成，到這一步就可以制造多晶矽太陽能電池片瞭，至於單晶矽電池片是如何制作的，我們下期再講。