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冶金法制備太陽(yáng)能級(jí)硅研究

762   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:孫坤澤  
2024-03-12 16:07:20
摘 要:能源危機(jī)和環(huán)境污染的雙重壓力導(dǎo)致世界各個(gè)國(guó)家對(duì)于新能源的探索和研究,太陽(yáng)能作為一種清潔能源,得到了世界廣泛重視與支持。這幾年,太陽(yáng)能硅電池的快速發(fā)展帶來(lái)了巨大的多晶硅需求,冶金法制備太陽(yáng)能級(jí)多晶硅具有低投資,低成本,較短能源收回期,無(wú)污染的特點(diǎn)。文章主要研究冶金法制備太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的工藝,實(shí)驗(yàn)考查各種不同工藝的參數(shù)。 關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能級(jí)硅,冶金法,造渣精煉,酸洗,真空熔煉,定向凝固 中圖分類號(hào):TG146 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2016)20-0179-02 1 概 述 1.1 太陽(yáng)能電池材料 半導(dǎo)體材料具有很多獨(dú)特的性能:電阻率特性:①它的電阻率對(duì)溫度,磁場(chǎng),壓力,雜質(zhì)濃度等因素非常敏感,可以被人為的進(jìn)行調(diào)控,②導(dǎo)電特性:即有兩種導(dǎo)電的載流子,一種是帶負(fù)電荷的電子,一種是帶正電荷的空穴,③負(fù)的電阻率溫度系數(shù),它的電阻率和溫度成反比,這點(diǎn)剛好和金屬相反,④整流特性:即可以有電子導(dǎo)電的n型半導(dǎo)體和以空穴導(dǎo)電的p型半導(dǎo)體,組成p-n結(jié),實(shí)現(xiàn)單向?qū)щ?⑤光電特性,即能在太陽(yáng)光在照射下產(chǎn)生光生電荷載流子效應(yīng)。 1.2 太陽(yáng)能多晶硅的制備方法 太陽(yáng)能硅多晶硅的主要制備方法有西門子法[11,12],硅烷法[13]、流化床法[14]和冶金法[15,16],其D+ncvY9l/xlqKKSinnxCtQ==中西門子法占據(jù)了80%以上的市場(chǎng)份額[17]。 1.3 冶金法太陽(yáng)能硅技術(shù)綜述 ①工業(yè)硅精制,②濕法提純,③吹氣造渣精煉,④真空精煉(含電子束精煉,⑤定向凝固,⑥等離子體氧化精煉,⑦合金法,⑧高純炭和高純硅還原技術(shù)。 2 FsEqp0S3TgoCfT2MleRNQ==冶金法提純工業(yè)硅的研究 2.1 造渣氧化除硼的研究 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料 本實(shí)驗(yàn)采用的原料為精制過(guò)的高純工業(yè)硅,通過(guò)電感耦合等離子發(fā)射光譜(ICP-AES)檢測(cè)。 2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、研究流程圖及步驟 實(shí)驗(yàn)研究采用中頻感應(yīng)爐作為精煉設(shè)備,石墨坩堝作為熔化坩堝,氧氣作為氧化性氣體,電感耦合等離子發(fā)射光譜(ICP-AES)。 2.1.3 渣金比的影響 本實(shí)驗(yàn)對(duì)渣金比進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比。 參數(shù)選堿度(CaO/SiO2)為1,反應(yīng)時(shí)間30 min和1 600 °C,通氣時(shí)間選擇15 min,對(duì)比不同的渣金比對(duì)于雜質(zhì)的影響。 實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn),后續(xù)的研究將主要把硼作為主要考慮對(duì)象。 2.1.4 渣系
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