課程設(shè)計(jì)---多晶硅的生產(chǎn)工藝-預(yù)覽頁
【正文】 來自原料硅粉加料除塵器、 三氯氫硅合成車間旋風(fēng)除塵器和合成反應(yīng)器排放 出來的硅粉，通過廢渣運(yùn)料槽運(yùn)送到廢渣漏斗中，進(jìn)入到帶攪拌器的酸洗管內(nèi)， 在通過31%的鹽酸對廢硅粉（塵）脫堿，并溶解廢硅中的鋁、鐵和鈣等雜質(zhì)。其主要設(shè)備的操作參數(shù)見表１[9]?！」に噧?yōu)點(diǎn)分析ａ）該工藝直接用ＭＧ－Ｓｉ和ＨＣｌ作為原料，就地生產(chǎn)ＴＣＳ自用，回收的 ＳＴＣ轉(zhuǎn)化成ＴＣＳ，是目前推廣的生產(chǎn)方式，完全符合降低單耗和成本、 節(jié)約資源和有利環(huán)保的要求，原料來源廣泛，成本低廉。ｄ）ＴＣＳ的凈化提純采用了氣固分離、反應(yīng)、吸收、多級蒸餾等綜合技術(shù)，去 除輕重組分雜質(zhì)，有效提高ＴＣＳ純度，ＳＴＣ等物料得到充分循環(huán)利用， 對環(huán)境不產(chǎn)生污染，節(jié)約了資源。ｆ）一般地，每生產(chǎn)１ｔ多晶硅，副產(chǎn)１０～２０ｔ四氯化硅、１～５ｔ氯化氫， 對于非閉路循環(huán)生產(chǎn)多晶硅工藝而言，副產(chǎn)物ＳＴＣ難以處置，是生產(chǎn)多晶硅的瓶頸。根據(jù)材料的性質(zhì)加熱器件可以選用電阻爐或高頻爐。圖3 布里奇曼法示意圖但它的缺點(diǎn)是設(shè)備的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，坩堝底部需要水冷，坩堝的升降速度必須平穩(wěn)。 2）提高了生產(chǎn)率, 可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作。比較快速熱處理對電磁感應(yīng)加熱連續(xù)鑄造法與定向凝固法制備多晶硅的影響，結(jié)果表明, 經(jīng)快速熱處理工藝后,與定向凝固法相比, EMCP法制備的多晶硅材料中少數(shù)載流子的壽命明顯延長。所以用該法制備的多晶硅雜質(zhì)元素含量較高, 同時(shí)受熔煉坩堝及翻轉(zhuǎn)機(jī)械的限制, 爐產(chǎn)量較小。如圖5 所示，這種方法中長晶速度受坩堝底部散熱強(qiáng)度控制。凝固開始時(shí)通過提升保溫框（）以增大石墨塊的散熱強(qiáng)度[12]。圖7所示的這種爐由于生產(chǎn)量大，目前正為國內(nèi)廠家引進(jìn)。3） 熱效率高，生長周期約為46小時(shí)。由于熱膨脹系數(shù)不同，在加熱或冷卻時(shí)可能造成晶體硅或坩堝破裂。此處采用如下規(guī)格：坩堝尺寸為32（784mm），目前國內(nèi)鑄造的硅錠尺寸大多為880mm x 880mmx400mm,坩堝規(guī)格如圖8所示[13]。一個(gè)生長周期分為6 個(gè)階段。(2) 加熱。(4) 生長。晶體生長完成后，晶錠保持在熔點(diǎn)附近2 ~ 4 h，使晶錠溫度均勻，以減少熱應(yīng)力。同時(shí)，爐內(nèi)氣壓逐漸上升至大氣壓，最后打開爐室，取出晶錠，該過程約需10 h。熱損耗太大，硅錠耗電約15~18 (kW表2 為 2006 年國際上一些大公司生產(chǎn)的高純多晶硅材料產(chǎn)能和所占份額。（2）高純硅的制備和提純是一個(gè)技術(shù)含量高、能耗高、甚至對環(huán)境會造成污染的過程。參考文獻(xiàn)[1]. 李俊峰, 王斯成, 等. 2007 年中國光伏發(fā)展報(bào)告. 北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社, 2007. 16[2]. [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.[3]. 趙玉文，吳達(dá)成，勵(lì)旭東，[J].太陽能，2007（3）：710.[4]. 郭景杰, 黃鋒, 陳瑞潤, 等. 太陽能電池用多晶硅鑄造技術(shù)研究進(jìn)展[ J] . 特種鑄造及有色合金, 2008, 28( 7) : 516.[5]. 武冠男, 張軍, 劉林, 等. 太陽能級多晶硅定向凝固技術(shù)的研究進(jìn)展[ J] . 鑄造技術(shù), 2008, 29( 5) : 673.[6]. 馬曉東, 張劍, 李延舉. 冶金法制備太陽能級多晶硅的研究進(jìn)展[ J] . 今 日鑄造, 2007( 9) : 1288.[7]. 謝建生, 李金華. 太陽電池研究的現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].江蘇工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,20(3):69 37.[8]. 梁駿吾. 電子級多晶硅的生產(chǎn)工藝[J] . 中國工程科學(xué),2000, 2(12 ):3439.[9]. [N].科學(xué)時(shí)報(bào),2008，23（10）：290298.[10].蔣廣生. 三氯氫硅制備工藝介紹[J].，32（6）:4650.[11].王鵬選. 太陽能電池多晶硅鑄錠的凝固原理和方法淺談[J].,24(163)：1519.[12]. 武冠男, 張軍, 劉林, 等. 太陽能級多晶硅定向凝固技術(shù)的研究進(jìn)展[ J] . 鑄造技術(shù), 2008, 29(5) : 673.[13]. 汪建軍, 劉金霞. 太陽能電池及材料研究和發(fā)展現(xiàn)狀[ J] . 浙江萬里學(xué)院學(xué)報(bào), 2006, 19(5) : 73
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