發(fā)布時(shí)間：2021-10-14 21:55

　　隨著光伏行業(yè)的迅速發(fā)展,太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的需求急劇增加,由于化學(xué)法（改良西門(mén)子法、硅烷法等）存在能耗高、污染大、安全隱患大等嚴(yán)重問(wèn)題,冶金法提純太陽(yáng)能級(jí)多晶硅越來(lái)越受到人們的關(guān)注。合金精煉作為一種雜質(zhì)分離提純的新體系,改變了雜質(zhì)的存在形式和位置,強(qiáng)化了雜質(zhì)的分離屬性,并實(shí)現(xiàn)低溫凈化。該工藝有望大幅降低冶金法提純硅的總能耗。針對(duì)合金精煉工藝中存在的硅/合金熔劑分離難的問(wèn)題,并根據(jù)硅與合金熔劑之間的熔化與凝固過(guò)程特性差異分別提出了超重力離心分離工藝和合金精煉-定向凝固耦合強(qiáng)化分離與提純過(guò)程。本論文討論了硅/合金熔劑分離工藝的分離效果及其影響因素,并深度分析其分離機(jī)理。最后,研究了合金精煉-定向凝固過(guò)程中晶體硅的提純熱力學(xué)與提純效果,并探討其分離機(jī)理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論的研究,本論文得到如下結(jié)果:（1）考察了超重力分離工藝的分離效果。結(jié)果表明,該工藝能有效地實(shí)現(xiàn)硅與合金熔劑的高溫相分離,并能將合金熔劑直接回收利用。此方法與直接酸洗離子化分離合金熔劑相比,可減少90%以上的耗酸量。（2）探討了超重力分離機(jī)理。結(jié)果表明,在分離過(guò)程中合金熔劑在固體硅顆粒間的賦存狀態(tài)不斷發(fā)生改變。其狀態(tài)逐漸由自由的液體向... 

【文章來(lái)源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

太陽(yáng)能電池工作原理圖

圖 1.2 太陽(yáng)級(jí)多晶硅新生產(chǎn)技術(shù)研究路線(xiàn)示意圖1) 改良西門(mén)子法良西門(mén)子法的流程可以分為以下幾個(gè)步驟，如圖 1.3。(1) 在高溫硅反應(yīng)生成三氯氫硅；(2) 利用精餾的方式將三氯氫硅提純至 9 N用超純氫氣還原三氯氫硅獲得高純硅。該方法具有生產(chǎn)工藝成熟、無(wú)爆炸危險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)。改良西門(mén)子法能生產(chǎn)出 9-11 N 的電子級(jí)硅。流的生產(chǎn)超純硅的方法，其生產(chǎn)的多晶硅占世界總產(chǎn)能的 80%左右子法仍存在一些問(wèn)題：如投資大，周期長(zhǎng)，污染大，效率低等。

圖 1.2 太陽(yáng)級(jí)多晶硅新生產(chǎn)技術(shù)研究路線(xiàn)示意圖) 改良西門(mén)子法良西門(mén)子法的流程可以分為以下幾個(gè)步驟，如圖 1.3。(1) 在高溫下鹽硅反應(yīng)生成三氯氫硅；(2) 利用精餾的方式將三氯氫硅提純至 9 N 以上超純氫氣還原三氯氫硅獲得高純硅。該方法具有生產(chǎn)工藝成熟、產(chǎn)品無(wú)爆炸危險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)。改良西門(mén)子法能生產(chǎn)出 9-11 N 的電子級(jí)硅。它是流的生產(chǎn)超純硅的方法，其生產(chǎn)的多晶硅占世界總產(chǎn)能的 80%左右。但子法仍存在一些問(wèn)題：如投資大，周期長(zhǎng)，污染大，效率低等。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋁硅熔體中富集初晶硅提純硅(英文)[J]. 余文軸,馬文會(huì),呂國(guó)強(qiáng),任永生,薛海洋,戴永年.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(11)
[2]工業(yè)硅真空感應(yīng)精煉過(guò)程熔體流動(dòng)行為數(shù)值模擬[J]. 呂國(guó)強(qiáng),馬文會(huì),王華,魏奎先,楊璽,羅濤,薛海洋.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2013(10)
[3]鋁硅熔體超重力凝固提純硅(英文)[J]. 李京偉,郭占成,唐惠慶,王志,孫士瞳.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(04)
[4]電磁攪拌鋁合金熔體速度場(chǎng)計(jì)算及分析[J]. 王承志,劉鳳國(guó),賈丹,張玉妥,袁曉光.  鑄造. 2012(04)
[5]硅半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池進(jìn)展[J]. 李懷輝,王小平,王麗軍,劉欣欣,梅翠玉,劉仁杰,江振興,趙凱麟.  材料導(dǎo)報(bào). 2011(19)
[6]談硅烷法制備太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的工藝[J]. 肖全松,張純.  江西化工. 2011(03)
[7]我國(guó)改良西門(mén)子法多晶硅生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展[J]. 嚴(yán)世權(quán),葉蕓華.  上海有色金屬. 2010(04)
[8]硅烷法制備多晶硅工藝的探討[J]. 李永青.  河南化工. 2010(19)
[9]流化床法制備太陽(yáng)能級(jí)多晶硅冷態(tài)研究[J]. 李昀珺,鐵生年.  青海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(04)
[10]太陽(yáng)能光伏發(fā)電材料的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 殷志剛.  可再生能源. 2008(05)

碩士論文
[1]鑄造多晶硅熱流場(chǎng)模擬與實(shí)驗(yàn)設(shè)備的改進(jìn)研究[D]. 袁文佳.南昌大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3436882