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题目:熔盐电解制备高纯硅基础研究

关键词:高纯多晶硅;三层液;熔盐电解;真空蒸馏;太阳能电池

  摘要

随着全球石油资源的紧缺,太阳能开始成为全世界的“朝阳产业”。该产业的基础材料是太阳能电池,太阳能电池的基础材料则是高纯度多晶硅。光伏材料市场需求不断增加,满足太阳能电池技术要求的硅材料出现严重短缺。低成本提纯冶金硅至太阳能级硅工艺技术越来越受到广泛重视,成为研究开发热点。太阳能级多晶硅是制备太阳能电池的原材料,是全球电子工业及光伏产业的基石。目前国际上多晶硅生产的主要传统工艺有:改良西门子法、硅烷法和流化床法。目前又出现了一些物理法、冶金法生产高纯硅,其中改良西门子工艺生产的多晶硅的产能约占世界总产能的80%,短期内产业化技术垄断、封锁的局面不会改变。世界多晶硅生产的发展方向是进一步降低各种杂质尤其是硼、磷、铝的含量,提高多晶硅纯度并保持其均匀性,稳定提高多晶硅的整体质量;进一步降低生产成本, 提高产量。三层液熔盐电解法已成功应用于电子材料高纯铝提纯。本文研究三层液熔盐电解的方法提纯高纯硅,将探索三种不同的熔盐电解工艺,研究确定适宜的阳极合金、阴极合金和熔盐电解质,并确定工艺参数,通过电解后得到高纯硅或硅与轻金属铝或镁锌合金,经真空蒸馏处理后得到高纯硅。经过ICP-AES 检测分析,高纯硅中的杂质Al、Fe、Ca、B、P都大幅度降低。