提高多晶硅的纯化和沉积效率的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了由诸如冶金级硅的不纯的硅来源商业规模地生产含有一种或多种定制水平的n-型和p-型杂质的纯化多晶硅颗粒的方法和装置。该纯化系统和方法包括：(1)一个或多个系列的设置有双流化床的温控反应器或容器，其中转运固体和气体，以使得通过严格控制温度和停留时间来实现固体硅的不同程度的纯化和沉积；(2)分离和回收高熔点杂质的化合物，如FeSi和FeI2；(3)纯化、分离和再循环四碘化硅；(4)在连续分馏塔中，由碘回流促进，分离和回收较低沸点的液体杂质的碘化物，如AlI3；(5)在分馏塔的下游分离和回收液体混合物中的非常细的固体微粒，包括杂质碘化物和元素硅；(6)由工艺中的固体和液体碘化物杂质废物流的氧化回收输入碘。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生产硅原料的方法，更具体地说，涉及纯化不纯硅的方法，其通过碘化学蒸气转运以产生用于制造光伏器件和其它半导体器件的纯硅原料。
技术介绍
由于包括高油价和政府针对全球变暖等环境问题的政策等因素，对于光电池(PV)形式的太阳能收集系统的市场需求在全球正以每年超过25%的速度增长。PV的主要的基质材料是硅，占目前安装的商业设备的大约90%。但是，基于硅的PV价值链中的一个严重缺点在于目前没有以具有竞争力的价格生产PV级多晶硅(PV-Si)的直接方法。这种情况的主要原因是，历史上，PV工业主要依赖于从微电子工业中回收的废弃硅材料。最近，全球对于PV-Si的需求已经超过了回收的电子级硅(REG-Si)的供应量，并且认为这种硅来源不再能满足PV工业的需求。许多PV生产者现在正在考虑直接购买也是处于紧张供应的电子级硅(EG-Si)，但其价格比REG-Si的历史平均价格高出10倍之多。EG-Si的高价主要是由于目前主导该工业的三氯硅烷和硅烷工艺的复杂性和高投资成本。在许多情况下，EG-Si生产者也被向前整合到微电子价值链中，所以为了终端用户市场(end-user market)而优化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯化硅的方法，包括：(a)将不纯的固体硅原料和纯化的再循环的含硅蒸气输入第一流化床反应器；(b)从所述第一流化床反应器输出包括过量的不纯的固体硅和蒸气混合物的输出物；(c)将所述输出物转移到固体?气体分离器中；(d)将所述输出物分离为分离的固体和分离的蒸气；(e)从固体?气体分离器中移出所述分离的固体的细粉部分，并将所述分离的固体的粗粒部分返回到所述第一流化床反应器；(f)将所述分离的蒸气转移到第二流化床反应器；(g)在起始时向所述第二流化床反应器提供纯的硅晶种微粒；和(h)从第二流化床反应器输出纯的硅颗粒。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·法拉沃里塔，
申请(专利权)人：伊奥西尔能源公司，
类型：发明
国别省市：