光伏用石英砂硅含量检测 杂质含量检测

光伏用石英砂硅含量检测 杂质含量检测 

光伏领域石英砂分两类：光伏高纯石英砂（坩埚用，4N/4.5N/5N 级）、普通光伏玻璃用石英砂，核心检测分为主成分SiO₂含量、微量杂质元素、有害重金属 / 碱金属三大块，配套国标、测试方法、送检要求、判定标准整理如下。

主成分：二氧化硅（SiO₂）硅含量检测

1. 检测方法

重量法（仲裁方法，GB/T 3286.11）

氢氟酸挥硅，灼烧称重差减计算 SiO₂含量，数据Zui精准，第三方报告、客户仲裁必用。

XRF 荧光快速检测（进厂批量抽检）

无损快速测 SiO₂与主次杂质，仅作内控初筛，不做仲裁依据。

ICP-OES/ICP-MS 间接换算

测全部杂质总和， 减去杂质总量得到 SiO₂纯度，高纯砂通用。

2. 光伏行业纯度分级标准

光伏玻璃石英砂：SiO₂ ≥99.5%

光伏坩埚高纯石英砂（4N）：SiO₂ ≥99.99%

光伏高纯砂 4.5N：SiO₂ ≥99.995%

超纯 5N 砂（高端单晶坩埚）：SiO₂ ≥99.999%

关键杂质元素检测（光伏致命杂质，分三大类）

（一）碱金属杂质（Zui关键，直接导致硅片衰减、坩埚高温失透）

Li、Na、K、Ca、Mg、Al

测试仪器：ICP-MS / ICP-OES

高纯坩埚砂限值参考：

Al＜10 ppm；Na、K、Li、Ca、Mg 单项＜1 ppm

（二）过渡金属杂质（造成硅电池少子寿命下降、漏电）

Fe、Ti、Cr、Ni、Cu、Mn、Zn、Co、V

光伏高纯砂严控：Fe＜1 ppm，Ti＜0.5 ppm，其余重金属单项＜0.1 ppm

（三）稀土、硼磷杂质（半导体级严控）

B、P、稀土总量（La、Ce 等）

B、P 属于施主 / 受主杂质，单晶坩埚用砂要求 B＜0.05 ppm，P＜0.1 ppm

（四）有害非金属 / 矿物杂质

游离氧化铝、长石、云母、黏土矿物（岩相镜检）

水分、灼烧减量 LOI、碳酸盐含量

包裹体、气液包体（金相显微镜观察，影响高温析晶）

全套检测测试方法与执行标准

二氧化硅含量：GB/T 3286.11 石灰石、白云石、石英硅含量测定 重量法

多元素杂质检测：ICP-MS/ICP-OES，依据 GB/T 30490 高纯石英砂化学分析方法

XRF 半定量快速分析：GB/T 14506.28

灼烧减量 LOI：GB/T 3286.1

矿物包裹体、粒度分布：激光粒度仪 + 偏光岩相显微镜

电导率、酸溶杂质（酸洗砂专项）

两类光伏石英砂标准检测套餐

套餐 1：光伏玻璃普通石英砂（低成本全套）

SiO₂主含量（重量法）

常规杂质：Al、Fe、Ti、Ca、Mg、Na、K

灼烧减量、水分、粒度分布

重金属限量（RoHS 配套可选）

套餐 2：单晶坩埚高纯石英砂（4.5N/5N，出口光伏料强制全项）

SiO₂仲裁重量法纯度

碱金属全套：Li、Na、K、Ca、Mg、Al

重金属全套：Fe、Ti、Cr、Cu、Ni、Mn、V、Zn、Co

半导体敏感杂质：B、P、稀土总量

岩相分析：云母、长石、黏土、包裹体含量

粒度、颗粒形貌、灼烧减量

酸溶杂质、酸处理后杂质对比（酸洗工艺验证）

送检样品要求

取样量：高纯砂≥200g，玻璃砂≥500g，密封无粉尘污染；

样品前处理：烘干 105℃至恒重，去除表面吸附水分；

需提供信息：用途（光伏玻璃 / 单晶坩埚 / 多晶硅）、预期纯度等级、酸洗 / 焙烧工艺；

报告周期：常规 5 个工作日；高纯全元素 ICP-MS 检测 7 个工作日。