附录3-1 硅的级别

在提炼晶硅的过程当中，牵涉极其耗能的工序。首先把石英砂加上碳，并加热至1900℃。

SiO2+C→Si+CO2

在上式中，SiO2就是石英砂，加上碳并加热至1900℃便会产生化学作用从而得出硅（Si），及释放出大量的二氧化碳。二氧化碳属于温室气体，是温室效应的主要元凶，所以说这个工序其实既耗能，又不环保。

从上述化学反应中所得出的硅属于冶金级硅（MGS），纯度为90% ～99%。对于太阳能电池，冶金级硅并不是理想的材料。理想的硅料纯度要达至99.99%。这样，把冶金级硅加上盐酸，得出太阳能级硅。

MGS+HCl→TCS

TCS就是太阳能级硅，纯度达到99.99% ～99.999%，是可以用作提炼晶硅的硅材料。如要再进一步纯化硅料，可以加进氢气，使太阳能级硅变成电子级硅。

TCS+H2→电子级硅

电子级硅的纯度达99.9999%，是电子芯片的材料，相对于太阳能电池来说，电子级硅的纯度并不需要。要提炼晶硅，纯度为99.999%的太阳能级硅就可以了。

要怎样才能分辨单晶硅及多晶硅呢？其实两者都是以太阳能级硅作材料，都是硅料。单晶硅整体的原子排列结构呈现规则性，多晶硅则由多个晶体组成。如果用糖来作比喻，单晶硅为排列整齐的冰糖，多晶硅则是多个不同排列的冰糖黏在一起的方糖。单晶硅是由太阳能级硅加热至1400℃，再用晶体提拉的方式拉成单晶硅；而多晶硅则是太阳能级硅加热至1400℃之后再用铸造的技术制造而成。

整体而言，由石英砂变为单晶硅、多晶硅，先需要一次加热至1900℃，释放大量的二氧化碳；再加热至1400℃，制造出晶硅。由此可见，晶硅的制造是十分耗能的。