多晶硅材料主要用于制作太阳能电池。多晶硅材料是以金属硅为原料经一系列的物理化学反应提纯后达到一定纯度的非金属材料。按纯度要求及用途不同，我国将多晶硅分为太阳能级硅(6N)和电子级硅(11N)，太阳能级硅主要用于太阳能电的生产制造，而电子级多晶硅作为主要的半导体电子材料，广泛应用于电子信息领域。目前而言，随着光伏产业的迅猛发展，太阳能电池对多晶硅的需求量的增长速度远高于半导体多晶硅的发展。
多晶硅位于光伏产业链上游，资金和技术壁垒较高。多晶硅位于光伏产业链最上游，与硅片、电池片、组件环节不同，多晶硅环节更多的具有化工行业的属性。多晶硅生产初始设备投资要求较高，2017 年我国多晶硅投资成本平均水平约为 1.7 亿元/千吨；扩产周期较长，一般而言，多晶硅从投资建设到调试完毕并量产需要一年多的时间（2017 年水平）；技术壁垒明显，主要表现在生产工艺复杂，安全性和环保要求较高。
多晶硅生产工艺有化学法和物理法两种，美德日韩在多晶硅产业化进程中做出了重要贡献。1865 年，美国杜邦公司发明了锌还原法产生单质硅，拉开了多晶硅制备的序幕。1930-1959 年，四氯化硅氢还原法（贝尔法）、三氯氢硅热分解法（倍西内法）、硅烷热分解法与改良西门子法相继出现。其中由德国瓦克公司在西门子法基础上形成的改良西门子法仍为当今多晶硅企业主要制备工艺。美国联合碳化物公司（UCC）于 1981 额年成功开发出流化床法多晶硅生产工艺，并于 1987 年由美国乙基公司实现首次工业化生产。日本川崎制铁公司在 2001 年川崎投入了一条冶金法中试线，但由于实际成本太高且看不到可以明显降低的前景，最终停止了中试线的运行。
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