一种定向凝固去除多晶硅中金属杂质的方法以及装置制造方法及图纸

一种定向凝固去除多晶硅中金属杂质的方法，包括如下步骤：（1）原料硅在石墨坩埚中熔化，将硅液倒入定向凝固装置中，盖上保温板，并保持上部温度在1450～1500°C；（2）硅液的表面上放置石墨板，石墨板与外界直流电压的负极相接，定向凝固装置底部的石墨层与外界直流电压的正极相接，所施加的直流电压为10～100V；（3）通电2～4h后，在通电状态下，以22～28°C/h的速度降温，进行定向凝固，冷却后取出硅锭，切除上层和尾部富集的杂质区，得到金属杂质总含量小于0.1ppm的多晶硅。采用电泳辅助定向凝固除金属的方法，可有效的降低金属杂质的含量，大幅度的降低生产成本，解决了产量低，生产周期长，耗能大，设备复杂，生产成本高的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能级多晶硅提纯领域，尤其是涉及一种电泳辅助定向凝固除金属杂质的方法，另外还涉及其设备。
技术介绍
光伏能源是21世纪最重要的新能源之一。近年来，全球光伏产业高速发展，世界各国为了满足光伏产业的迅速发展，都致力于开发低成本、低能耗的太阳能多晶硅新制备技术和工艺，例如改良西门子法、新硅烷法、硫化床法、冶金法等。其中，冶金法提纯多晶硅工艺相对简单，成本低廉，且对环境的造成污染相对较小，已成为太阳能级多晶硅的主要发展方向。太阳能级多晶娃要求杂质含量范围为:P小于0.lppm,B小于0.3ppm,Al、Fe、Ca等金属杂质总含量小于0.1ppnio对于太阳能娃而言,金属杂质通过影响娃材料的电阻率和少数载流子的寿命，进而影响了太阳能电池的光电转换效率。因此除去硅中的金属杂质对于太阳能级硅来说非常重要。目前除去金属杂质的方法主要有定向凝固法和酸洗法。定向凝固除金属杂质方法的基本原理是利用杂质元素在固相和液相中的分凝效应来达到提纯的目的。目前，通过定向凝固去除金属杂质的装置多种多样，成本不同。酸洗法是金属杂质在凝固过程，杂质元素聚集或偏聚在晶界、孔隙处，将多晶硅粉碎并研磨，杂质将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定向凝固去除多晶硅中金属杂质的方法，包括如下步骤：（1）原料硅在石墨坩埚中熔化，将硅液倒入定向凝固装置中，盖上保温板，并保持硅液上部温度在1450～1500°C；（2）硅液的表面上放置石墨板，石墨板与外界直流电压的负极相接，定向凝固装置底部的石墨层与外界直流电压的正极相接，施加10～100V直流电压；（3）通电2～4h后，在通电状态下，以22～28°C/h的速度降温，进行定向凝固，冷却后取出硅锭，切除上层和尾部富集的杂质区，得到提纯后多晶硅。

【技术特征摘要】
1.一种定向凝固去除多晶硅中金属杂质的方法，包括如下步骤: (1)原料硅在石墨坩埚中熔化，将硅液倒入定向凝固装置中，盖上保温板，并保持硅液上部温度在1450 1500° C; (2)硅液的表面上放置石墨板，石墨板与外界直流电压的负极相接，定向凝固装置底部的石墨层与外界直流电压的正极相接，施加10 100V直流电压； (3)通电2 4h后，在通电状态下，以22 28。C/h的速度降温，进行定向凝固，冷却后取出硅锭，切除上层和尾部富集的杂质区，得到提纯后多晶硅。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所施加的直流电压为20 70V。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所施加的直流电压为40 60V。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟生，龚炳生，杨凤炳，
申请(专利权)人：福建兴朝阳硅材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：