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多晶硅提纯技术和工艺类型

2012-03-31 10:56来源:北极星太阳能光伏网关键词:光伏光伏产业多晶硅收藏点赞

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据在下了解国外的工艺,其为了采用此工艺制造出高纯度多晶硅,将卧式反应器改为了立式,且还原出的多晶硅,不与反应器壁接触,避免了污染。具体为,将锌蒸汽与四氯化硅气体通过设置在反应室上方的管道输入,让硅沿着输气管道结晶,反应温度一般为800-1200摄氏度。可以看出,做了改善后,只要原料气体纯度足够,此工艺的产品纯度会有较大的提升空间。

3、锌蒸汽的纯度要求与蒸发速率控制。

锌蒸汽纯度要求,一般认为在5-6N为宜。锌蒸汽的蒸发速率不稳定,这点,在下不甚了解,不敢乱说,但应该可以同设备厂家与冶金专家协同解决。

4、废物回收循环利用。

因为高纯度锌非常昂贵,因此,还原后的氯化锌产物重新利用变得很重要。可以考虑采用电解等工艺来回收重新循环利用,降低成本。

从以上可以看出,精馏取得高质量四氯化硅与高纯度锌是前提保障,过程还原反应为核心,废物回收循环利用为低成本最重要因素。

5 四氯化硅-锌还原法

四氯化硅-锌还原法,成本低,有希望成为实现太阳能级硅的大规模生产技术,会使太阳能级硅成为电子级硅生产的副产品。尽管我国目前的产业基础比较薄弱,但是可以探索该项技术的发展;

6 CP法——物理法的变体

CP法,指的是化学物理法。普罗公司所发明的CP法生产太阳能多晶硅,采用高温冶炼、炉外精炼、湿法冶金、粉末冶金、真空冶金以及离子交换等多项专有技术,去除各类杂质,最终将硅料提纯到6N~7N太阳能级多晶硅,并进行及多晶硅铸锭的专利生产工艺。整个生产过程无污染排放,而且耗能低。生产每单位重量的多晶硅所耗的能源仅相当于西门子法的1/5。

与传统的西门子法、循环流化床法、硅烷法等常规化学法多晶硅生产工艺不同。CP法生产多晶硅的过程中,作为材料的主体,99%以上的硅元素自始至终不发生化学反应,参与反应与作用的仅仅是硅中的杂质。这使得CP法的能耗比化学法大大降低,污染也大为减小,实际上,CP法生产多晶硅是完全没有污染排放的,是目前世界上最为清洁的多晶硅生产工艺。

与现在国际上许多物理法也不同,对于那些没有化学反应但耗能很高的物理过程,普罗也采用更为经济和清洁的化学方法来与这些杂质进行反应。所有的反应物都是循环再用的,所以,CP法的整个生产过程是没有任何有害物质排放的。

CP法太阳能级多晶硅生产工艺共涉及到矿热炉冶炼、炉外精炼技术、湿法冶金、粉末冶金、真空熔炼、运动控制、石墨加热体、真空感应炉、温度场控制、定向凝固技术等数十个发明和实用新型专利,所有专利技术均为普罗公司自主研发。

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