隨著光伏行業(yè)的快速發(fā)展,對高純多晶硅原料的需求越來越大。合金法提純以其雜質去除率高、環(huán)境友好等優(yōu)點成為一種極具潛力的太陽能級高純多晶硅制備技術。Al-Si合金是研究最為廣泛的合金體系。由于Al-Si合金共晶成分較高(Al-12.7 wt.%Si),造成Si原料的大量浪費。因此,如何提高初晶硅收率并降低雜質含量是制約該技術規(guī)�；瘧玫钠款i之一。針對以上問題,本論文開展了采用半固態(tài)熱處理技術和Al-Si-Sn三元合金體系來提高合金法制備高純多晶硅收率的研究。論文獲得了以下研究成果。在半固態(tài)熱處理研究方面:首次采用半固態(tài)熱處理技術制備高純多晶硅,達到了增加收率的目的。發(fā)現(xiàn)低溫半固態(tài)熱處理(<600℃)有利于初晶硅晶粒長大,“熟化效應”是初晶硅收率增加的主要原因。半固態(tài)熱處理時,溶解的共晶硅團聚在一起形成團簇,并沉積在近鄰的初晶硅表面,使初晶硅的尺寸增加。初晶硅中的雜質含量隨熱處理時間的延長逐漸降低,同時片狀初晶硅之間的“分離效應”有利于雜質的去除,顯著降低了 Al對初晶硅的污染。對于Al-50Si合金,最佳的半固態(tài)熱處理工藝為590℃保溫35 min。此時,初晶硅收率為88.8%,高于...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 太陽能級高純多晶硅的制備方法及工藝路線
        1.2.1 化學法制備太陽能級高純多晶硅
        1.2.2 冶金法制備太陽能級高純多晶硅
    1.3 合金法制備太陽能級高純多晶硅
    1.4 本文的研究目的及主要內容
第二章 實驗材料和實驗方法
    2.1 Al-Si合金鑄錠的制備工藝
    2.2 初晶硅組織形貌分析
    2.3 初晶硅收率分析
    2.4 初晶硅成分分析
第三章 半固態(tài)熱處理技術對初晶硅收率和純度的影響研究
    3.1 半固態(tài)熱處理Al-50Si合金樣品的制備
    3.2 半固態(tài)熱處理時間對初晶硅收率和純度的影響
        3.2.1 半固態(tài)熱處理時間對初晶硅形貌的影響
        3.2.2 半固態(tài)熱處理時間對初晶硅收率的影響
        3.2.3 半固態(tài)熱處理時間對初晶硅雜質含量的影響
    3.3 半固態(tài)熱處理溫度對初晶硅收率和純度的影響
        3.3.1 半固態(tài)熱處理溫度對初晶硅形貌的影響
        3.3.2 半固態(tài)熱處理溫度對初晶硅收率的影響
        3.3.3 半固態(tài)熱處理溫度對初晶硅雜質含量的影響
    3.4 半固態(tài)熱處理過程中熟化效應的準原位表征
    3.5 本章小結
第四章 Sn元素對初晶硅收率和純度的影響研究
    4.1 Al-Si-Sn三元合金樣品的制備和分析方法
    4.2 Sn含量對初晶硅收率和純度的影響
        4.2.1 Sn含量對初晶硅形貌的影響
        4.2.2 Sn含量對初晶硅收率的影響
        4.2.3 Sn含量對初晶硅雜質含量的影響
    4.3 冷卻速率對初晶硅形貌和收率的影響
        4.3.1 冷卻速率對初晶硅形貌的影響
        4.3.2 冷卻速度對初晶硅收率的影響
    4.4 Sn元素對初晶硅雜質去除機理分析
    4.5 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝
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本文編號：3773451