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冶金法提纯工业硅的研究 总被引:1,自引:1,他引:0
以冶金级硅为原料进行了制备高纯多晶硅锭的研究,自行设计了真空感应熔炼与定向凝固设备、电子束熔炼设备.通过酸洗、真空感应熔炼与第一次定向凝固、电子束熔炼、真空感应熔炼与第二次定向凝固等组合步骤对工业硅进行提纯.利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)进行成分分析,实验结果表明,定向凝固有效去除了金属杂质,电子束对蒸汽压高的元素,尤其是磷元素的去除作用明显.Al的浓度降低到了0.4×10~(-6),Fe、Ca、Ti、Mn、Cu、Zn等金属杂质的浓度降到了0.1×10~(-6)以下,P含量降低到1.5×10~(-6). 相似文献
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电子束熔炼具有高能量密度、高真空度等优点, 能够有效地去除硅中的挥发性杂质, 使其在制备太阳能级多晶硅材料方面具有巨大的优势和广阔的应用前景, 目前已经实现了产业化应用, 成为冶金法制备太阳能级硅材料的关键环节之一。本文在阐述挥发性杂质去除的热力学原理的基础上, 对其去除效果和去除机制进行了总结。同时, 针对电子束熔炼技术目前存在的问题, 结合作者在这些方面的探索, 从数值模拟、节能型熔炼方式以及与定向凝固技术的耦合等角度对现阶段的研究重点进行了综述, 并对其未来的发展趋势进行了展望。 相似文献
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工业硅生产和冶金法太阳能级多晶硅的制取 总被引:2,自引:0,他引:2
硅业是个有着复杂产业链的行业。工业硅产业是整个硅产业链的源头和基础产业。多晶硅及光伏产业是近年发来展最快,最具发展前景的产业。工业硅产业和多晶硅及光伏产业是同属于硅产业链的上下游产品行业,在数量和质量间制约紧密。 相似文献
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随着光伏发电成本不断降低,太阳电池的产量和应用量越来越大,对太阳能级多晶硅的需求与日俱增。目前,太阳能多晶硅原料绝大多数都采用西门子法生产,即以金属硅为原料,加盐酸反应生成三氯氢硅,再经气化精馏提纯得到纯度较高的三氯氢硅,最后加入氢气还原得到高纯硅。通常,这种方法生产的多晶硅纯度可达9N(即99.9999999%)以上。原先,西门子法多晶硅主要用于制作半导体器件,光伏应用发展起来后,又逐渐成为制作太阳电池所需太阳能级多晶硅的主要生产工艺。不过,太阳能级多晶硅的最佳纯度应是6N,纯度在7N以上的多晶硅电阻率过高(通常在100~1000Ω·cm以上,而太阳能 相似文献
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定向凝固结合电子束制备高纯铜的研究 总被引:1,自引:1,他引:0
对定向凝固结合电子束制备5N高纯铜进行了研究。首先采用真空感应熔炼4N(99.99%)阴极铜并进行定向凝固实验,然后利用电子束对定向凝固后的铸锭进行重熔精炼,利用辉光放电质谱仪进行成分分析。实验结果表明:真空熔炼可以有效去除铜中饱和蒸气压高的杂质;通过定向凝固,杂质元素含量沿铸锭轴向逐渐升高;经过组合工艺提纯后,总杂质含量由13.6×10-6降低至4.0×10-6,铜的纯度提高至99.9996%。 相似文献
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冶金级硅氧化精炼提纯制备太阳能级硅研究进展 总被引:4,自引:1,他引:3
综述了目前冶金级硅氧化精炼制备太阳能级硅的研究进展,详细介绍了熔渣精炼、吹气氧化精炼和热等离子体精炼的方法和装置以及杂质的去除效果。研究发现:上述氧化精炼方法对硅中杂质元素Al、Ca、Cu、B、P等具有很好的去除效果;熔渣和吹气氧化精炼对Fe不明显,须借助于定向凝固方法才能彻底的去除;吹气氧化精炼和等离子体精炼对硅中B的去除效果十分明显,可使其降低至0.1ppmw以下,这为当前冶金法提纯制备太阳能级硅在技术和工艺上提供了很好的思路;通过氧化精炼,硅中杂质元素完全可以达到太阳能级硅的要求。本文提出,吹气氧化精炼(或等离子体精炼)与定向凝固精炼联合使用并形成规模化和连续化精炼装置是加快我国太阳能级硅产业化进程最切实可行的办法和措施。 相似文献
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实验研究了经酸洗除杂的冶金级硅粉在空气中进行高温处理以再次造成表面杂质偏聚,然后继以二次酸洗去吸附除杂的方法。结果表明这种方法因其硅粉表面形成的硅氧化物进一步提高了金属杂质表面扩散偏聚的能力,比保护气氛条件下的高温处理有更好的偏聚效果,二次酸洗后金属杂质含量进一步降低。 相似文献