多晶硅是光伏和半导体产业的核心基础材料，由多个微小硅晶体无序排列组成的固态硅形态。与单晶硅的单向晶体结构不同，其内部晶粒取向各异（典型晶粒尺寸50-300纳米），这种特殊结构使其在特定应用场景展现出独特优势。需要特别关注的是，虽然纯度略低于电子级单晶硅（太阳能级纯度6N-7N，即99.9999%-99.99999%），但其生产成本显著降低30-40%，这使其成为光伏电池的主流原料。
在制备工艺方面，改良西门子法是目前主流生产技术，通过化学气相沉积（CVD）将三氯氢硅在1100℃高温下还原为硅棒。相较流化床法等新兴技术，这种方法能实现更好的杂质控制，尤其对硼、磷等关键掺杂元素的含量可精准调控至ppb级（十亿分之一）。值得注意的是，近年来颗粒硅技术通过流化床反应器直接产出2-3毫米的硅颗粒，将电耗从传统工艺的60kWh/kg降至25kWh/kg以下，代表着重要技术突破。
应用领域呈现明显分化特征，太阳能级多晶硅（氧含量<1ppm）占据全球产量的85%以上，主要加工成156mm×156mm的硅片后制成光伏组件。而更高级别的电子级产品（缺陷密度<0.1/cm²）则用于制造功率器件、传感器等半导体元件。随着N型电池技术普及，对少子寿命大于500μs的高纯多晶硅需求正在快速增长，这直接推动了区熔提纯等新工艺的发展。
从市场格局来看，中国企业的产能已占全球80%以上，头部厂商通过闭路循环生产工艺将综合能耗降至90kWh/kg-Si以下。值得注意的技术趋势包括：采用冷氢化技术将副产物四氯化硅转化率提升至25%，以及应用定向凝固炉使铸锭单炉产量突破1200kg。这些创新持续降低光伏发电的平准化成本（LCOE），推动全球能源结构转型。
