本文關(guān)鍵詞：硅熔體中Al、Ca組元熱力學(xué)性質(zhì)的模型計(jì)算，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和太陽能電池使用的普及,作為太陽能電池基本材料的太陽能級多晶硅,占據(jù)了越來越多的市場份額。目前,價(jià)格昂貴的半導(dǎo)體級多晶硅廣泛的用于太陽能光伏電池的制造是相當(dāng)有限的。冶金法憑借成本低、投資少、建設(shè)周期短、相對污染小,被認(rèn)為是提純制備太陽能級多晶硅最經(jīng)濟(jì)和最直接的方法,但該新工藝的關(guān)鍵和難點(diǎn)是冶金級硅中Al、Ca等雜質(zhì)元素的有效去除。因此,深入的研究硅熔體中雜質(zhì)組元Al、Ca的熱力學(xué)性質(zhì),獲得相關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)硅冶煉深入研究具有重要的研究價(jià)值。本文采用分子相互作用體積模型(MIVM),在一定溫度范圍內(nèi),對二元熔體中溶質(zhì)組元的熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行模型計(jì)算研究,分別獲得Si-Al、Si-Ca、Al-Ca和Al-Pb二元合金中各組元的活度和活度系數(shù)熱力學(xué)數(shù)據(jù),同時(shí),通過周國志模型計(jì)算了一定溫度下Si-Pb和Ca-Pb的活度以及活度系數(shù),并與文獻(xiàn)中報(bào)道的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行了對比,其結(jié)果較吻合。充分說明采用該種方法獲得熱力學(xué)數(shù)據(jù)的可靠性,也進(jìn)一步驗(yàn)證了MIVM模型和周國治模型的有效性,為研究多元硅基熔體的熱力學(xué)性質(zhì)奠定基礎(chǔ)。采用MIVM模型,在1723K的溫度范圍內(nèi),對三元和四元硅基熔體中溶質(zhì)組元的熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行模型計(jì)算研究,分別獲得Si-Ca-Pb、Si-Al-Pb三元硅基熔體和四元硅基溶體Si-Al-Ca-Pb中Al和Ca組元的活度以及Ca和Al的自相互作用系數(shù)以及Ca和Al之間的相互作用系數(shù)等熱力學(xué)數(shù)據(jù)；在1723K溫度下,獲得了Si-Al-Ca三元硅基熔體中Al、Ca和Si的等活度曲線。此外,本文采用MIVM模型預(yù)測的Si-Al、 Si-Ca二元合金和Si-Al-Ca三元合金的活度系數(shù),獲得了不同溫度下的氣液相平衡圖,對于硅的真空精煉的實(shí)驗(yàn)過程有一定的指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：硅熔體 分子相互作用體積模型 熱力學(xué)性質(zhì) 活度相互作用系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM914.4;TN304.12
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-23
• 1.1 太陽能級硅材料及光伏發(fā)電原理9-10
• 1.2 太陽能級硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況10-13
• 1.3 太陽能級多晶硅生產(chǎn)工藝13-18
• 1.4 熔體溶液熱力學(xué)模型簡介18-21
• 1.5 本論文研究的意義、內(nèi)容及創(chuàng)新性21-23
• 第二章 二元熔體活度的模型計(jì)算研究23-37
• 2.1 分子相互作用體積模型(MIVM)23-27
• 2.2 MIVM參數(shù)的選取27-30
• 2.3 結(jié)果與討論30-35
• 2.4 本章小結(jié)35-37
• 第三章 二元相圖提取Si-Pb、Ca-Pb活度37-47
• 3.1 二元相圖中的四種平衡類型提取活度的方法37-39
• 3.2 二元相圖提取活度方法的改進(jìn)39-40
• 3.3 Si、Ca、Pb組元及其中間化合物的熱力學(xué)數(shù)據(jù)整理40-42
• 3.4 采用改進(jìn)算法提取Si-Pb、Ca-Pb二元熔體活度與分析42-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 多元硅基熔體組元活度的預(yù)測47-57
• 4.1 三元硅基熔體熱力學(xué)性質(zhì)的模型計(jì)算研究47-53
• 4.2 Si-Al-Ca-Pb四元硅基熔體組元活度的預(yù)測53-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第五章 硅基合金真空蒸餾的理論研究57-67
• 5.1 真空蒸餾分離硅熔體中雜質(zhì)組元的熱力學(xué)分析57-63
• 5.2 硅合金中Si-Al和Si-Ca氣液相平衡分析63-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 第六章 結(jié)論與展望67-69
• 6.1 結(jié)論67
• 6.2 展望67-69
• 致謝69-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 附錄77-81
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間科研成果和榮譽(yù)77-79
• 附錄B 本論文所需Matlab部分程序79-81

  本文關(guān)鍵詞：硅熔體中Al、Ca組元熱力學(xué)性質(zhì)的模型計(jì)算，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：481037