發(fā)布時間：2021-01-26 23:10

　　硅材料是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料,隨著光伏產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,多晶硅料的需求逐年上漲。而在太陽能電池生產(chǎn)中,由于雜質(zhì)富集、硅片切割等因素產(chǎn)生大量的硅廢料。單晶硅堝底料是直拉法制備單晶硅棒時坩堝底部剩余的雜質(zhì)富集的多晶硅料,在硅廢料中占相當(dāng)大的比例,近年來我國每年會產(chǎn)生近千噸的單晶硅堝底料,這部分材料的再生處理對于太陽能級硅料循環(huán)利用有重要意義。單晶硅堝底料富含金屬雜質(zhì),且可能含有大量P、Al、As等ⅢA族及ⅤA族雜質(zhì)。而電子束熔煉既可以蒸發(fā)去除多晶硅中的P、Al、As等揮發(fā)性雜質(zhì),又可以通過誘導(dǎo)定向凝固去除金屬雜質(zhì),非常適合用于單晶硅堝底料的再生處理。因此本論文研究單晶硅堝底料電子束提純的可行性,分析硅錠電學(xué)性能與雜質(zhì)含量的相互關(guān)系,并以此分析電子束提純單晶硅堝底料過程中關(guān)鍵參數(shù)對于提純效果的影響。本文研究結(jié)論如下:（1）電子束熔煉可以有效去除單晶硅堝底料中含量較高的P、Fe、Al、Ca、Ti、Ga、Mg、Zn等雜質(zhì),雜質(zhì)去除率分別可以達到77.42%、94.82%、92.63%、87.86%、84.33%、99.56%、90.29%、81.97%,所制備的硅錠符合產(chǎn)品要求。（2）單晶硅堝... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 光伏產(chǎn)業(yè)
    1.2 硅材料太陽能電池
        1.2.1 太陽能級硅制備
        1.2.2 太陽能電池硅錠制備
        1.2.3 單晶硅堝底料及硅廢料再生
    1.3 電子束熔煉
        1.3.1 電子束熔煉原理、特點及應(yīng)用
        1.3.2 電子束提純多晶硅的雜質(zhì)去除方式
        1.3.3 電子束提純多晶硅的研究現(xiàn)狀
    1.4 評價與檢測
        1.4.1 概述
        1.4.2 檢測原理及方法
        1.4.3 影響因素研究現(xiàn)狀
    1.5 本課題研究的目的與內(nèi)容
2 實驗設(shè)備及方法
    2.1 電子束熔煉設(shè)備
        2.1.1 設(shè)備概述
        2.1.2 設(shè)備各部分構(gòu)構(gòu)成
    2.2 材料分析與評價設(shè)備
        2.2.1 ICP-AES
        2.2.2 ICP-MS
        2.2.3 少子壽命檢測儀
        2.2.4 電阻率測試儀
    2.3 實驗方法
        2.3.1 實驗原料
        2.3.2 實驗過程
        2.3.3 樣品制備與檢測
3 提純硅錠電學(xué)性能與雜質(zhì)含量的相互關(guān)系
    3.1 提純硅錠的成分分析
    3.2 電阻率與雜質(zhì)含量的關(guān)系
    3.3 少子壽命與雜質(zhì)含量的關(guān)系
    3.4 提純硅錠高雜區(qū)切割線的確定
    3.5 本章小結(jié)
4 電子束提純單晶硅堝底料的工藝優(yōu)化
    4.1 熔煉時間對提純效果的影響
    4.2 冷卻強度對提純效果的影響
    4.3 降束工藝對提純效果的影響
    4.4 冷卻強度結(jié)合降束工藝對提純工藝的影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文專利情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]全球可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀、展望及啟示[J]. 畢研濤,王丹,李春新,魏華.  國際石油經(jīng)濟. 2016(08)
[3]摻Sn對定向凝固多晶硅位錯及少子壽命的影響[J]. 何秋湘,李京偉,孫繼飛,白梟龍,熊震,陳健.  人工晶體學(xué)報. 2016(06)
[4]多晶硅少數(shù)載流子壽命的分析與檢測[J]. 潘華清,林碩.  電子測試. 2015(20)
[5]電子束技術(shù)在冶金精煉領(lǐng)域中的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 譚毅,石爽.  材料工程. 2013(08)
[6]多晶硅及硅片少子壽命的檢測與分析[J]. 劉淑萍,賀珍俊.  內(nèi)蒙古石油化工. 2013(12)
[7]熱處理和冷卻速率對直拉單晶硅少子壽命的影響[J]. 周潘兵,柯航,周浪.  材料熱處理學(xué)報. 2012(08)
[8]多晶硅片少子壽命的影響因素研究與分析[J]. 于麗君,段晉勝.  電子工業(yè)專用設(shè)備. 2012(06)
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[10]改良西門子法制備工藝及其生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 徐遠志.  云南冶金. 2011(01)

博士論文
[1]冶金法制備太陽能級硅工藝中濕法提純及半工業(yè)化研究[D]. 麥毅.昆明理工大學(xué) 2014
[2]電子束熔煉提純多晶硅的研究[D]. 姜大川.大連理工大學(xué) 2012

碩士論文
[1]電子束熔煉冶金硅中雜質(zhì)蒸發(fā)行為研究[D]. 彭旭.大連理工大學(xué) 2011
[2]電子束熔煉提純冶金級硅工藝研究[D]. 王強.大連理工大學(xué) 2010
[3]定向凝固提純多晶硅研究[D]. 孫世海.大連理工大學(xué) 2010



本文編號：3001979