一种电磁感应定向凝固分离硅中硬质夹杂的方法技术

本发明专利技术属于多晶硅熔炼技术领域，特别涉及一种电磁感应定向凝固分离硅中硬质夹杂的方法。本发明专利技术选用多晶硅铸锭/提纯过程产生的顶皮、边皮料作为原料，利用电磁感应耦合定向凝固技术构建硬质夹杂的迁移和富集环境，使硬质夹杂最终被富集在铸锭表面，进而被切除，获得高纯硅锭，使用该方法去除硬质夹杂的效果显著。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁感应定向凝固分离硅中硬质夹杂的方法
本专利技术属于多晶硅熔炼
，特别涉及一种电磁感应定向凝固分离硅中硬质夹杂的方法。
技术介绍
太阳能级多晶硅是光伏产业的主要原材料，随着光伏产业的持续发展，对多晶硅材料的需求日益增长。我国已成为多晶硅最大的产出国与需求国，且大量依赖进口，尚需扩大生产规模。然而，受到制备过程中的杂质再分配及熔炼环境的污染，多晶硅铸锭的出成率不足70％，铸锭顶部区域富含碳杂质、边缘富含氮杂质，无法直接利用。对该部分硅料进行提纯，重新获得高纯度的多晶硅材料，实现硅材料的再生利用，经济和社会意义重大。在冶金法制备太阳能级多晶硅的铸锭过程后，铸锭的出成率仅为70％，其顶部及侧边近30％的铸锭区域积累了大量的SiC、Si3N4夹杂以及金属杂质，这些区域的纯度仅为3N(99.9％)。由前所述，金属杂质目前已有极为有效的提纯方式。但是，对于C、N及其析出生成的SiC、Si3N4非金属夹杂颗粒，由于其在各种工艺中来源的多样性，也使得研究其分布和去除存在一定的难度，现今传统工艺中对碳、氮杂质的控制虽取得了一定的效果，但是仍不能满足更高质量太阳能电池对硅材料的要求，废弃的尾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁感应定向凝固分离硅中硬质夹杂的方法，其特征是：包括以下步骤：A.装料：在石英坩埚中装入含有SiC和Si3N4硬质夹杂的多晶硅铸锭或提纯过程产生的顶皮料，原料中硅的含量为90‐99wt％；B.升温阶段：装料完毕后，设备抽真空，待真空度达到15Pa后开始升温，初始阶段是功率升温，感应线圈的频率为3000Hz，功率变化为10kW(10min)‐30kW(60min)‐60kW(16min)‐100kW；当控温热电偶温度为1120℃时，控温方式由功率控制改为温度控制，此时开始以50L/min的速率充入氩气；当控温热电偶温度升高到1560℃，氩气气压达到60kPa时，升温阶段结束；C.熔化阶...

【技术特征摘要】
1.一种电磁感应定向凝固分离硅中硬质夹杂的方法，其特征是：包括以下步骤：A.装料：在石英坩埚中装入含有SiC和Si3N4硬质夹杂的多晶硅铸锭或提纯过程产生的顶皮料，原料中硅的含量为90‐99wt％；B.升温阶段：装料完毕后，设备抽真空，待真空度达到15Pa后开始升温，初始阶段是功率升温，感应线圈的频率为3000Hz，功率变化为10kW(10min)‐30kW(60min)‐60kW(16min)‐100kW；当控温热电偶温度为1120℃时，控温方式由功率控制改为温度控制，此时开始以50L/min的速率充入氩气；当控温热电偶温度升高到1560℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：石爽，姜大川，谭毅，张磊，李鹏廷，
申请(专利权)人：青岛蓝光晶科新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37