一种等离子辅助造渣除硼的方法技术

本发明专利技术涉及一种等离子辅助造渣除硼的新方法，该方法包括以下步骤：将硅块装入中频感应炉石墨坩埚中加热，并熔化成硅液；向硅液中投入造渣剂，继续加热使造渣剂完全熔化，并保持硅液温度；所述造渣剂由Na2CO3、K2CO3与SiO2组成；将带有通气孔道的石墨棒预热，待预热充分后将通气棒插入到硅液中，开始通氧气；同时开启高压等离子发生器，在室温下将氧气通道中的氧气电离成氧离子并通过石墨棒注入硅液中；将得到的硅液注入保温炉中凝固，待硅锭冷却后，去除硅锭表面渣块。该方法可以有效减少渣量，减少因为渣中裹硅而造成的硅损失，降低提纯多晶硅的成本，提纯后的精制低硼多晶硅中硼的含量较低，除硼效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多晶硅提纯
，特别是涉及一种等离子辅助造渣除硼的新方法。
技术介绍
能源危机和传统能源对环境的污染已成为社会和国民经济发展的主要制约因素。为维持可持续发展，世界各国都在积极调整能源结构，大力发展可再生能源，多晶硅太阳能电池成为全球关注的热点。采用改良西门子法制备高纯多晶硅的工艺较为复杂，投资成本高，用其制备太阳能电池将会大大增加电池价格。而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。多晶硅提纯主要去除其中的杂质元素，如Al、Fe、C、P、B等，而P、B等非金属元素不易除去，特别是硼元素，由于硼在硅中的分凝系数为0.8，接近于1，并且饱和蒸汽压低，通过传统的定向凝固或真空熔炼去除无法达到要求。而硼杂质的含量对太阳能电池的性能有很大的影响，要求硼含量不高于0.3ppm,因此探索各种有效的低成本除硼方法是多晶硅提纯的研究热点。目前主要通过吹气、造渣、等离子体、定向凝固等工艺去除硅中的硼杂质。专利CN102452651A公开了一种湿氧等离子体去除硅中硼杂质的工艺，通过射频等离子发生器形成含氧的湿氧等离子火焰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子辅助造渣除硼的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将硅块装入中频感应炉石墨坩埚中加热，并熔化成硅液；（2）向硅液中投入造渣剂，继续加热使造渣剂完全熔化，并保持硅液温度；所述造渣剂由Na2CO3、K2CO3与SiO2组成；（3）将带有通气孔道的石墨棒预热，待预热充分后将通气棒插入到硅液中，开始通氧气；（4）同时开启高压等离子发生器，在室温下将氧气通道中的氧气电离成氧离子并通过石墨棒注入硅液中；（5）将步骤（4）中得到的硅液注入保温炉中凝固，待硅锭冷却后，去除硅锭表面渣块，得到提纯后的精制低硼多晶硅。

【技术特征摘要】
1.一种等离子辅助造渣除硼的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将硅块装入中频感应炉石墨坩埚中加热，并熔化成硅液； (2)向硅液中投入造渣剂，继续加热使造渣剂完全熔化，并保持硅液温度；所述造渣剂由 Na2CO3、K2CO3 与 SiO2 组成； (3)将带有通气孔道的石墨棒预热，待预热充分后将通气棒插入到硅液中，开始通氧气; (4)同时开启高压等离子发生器，在室温下将氧气通道中的氧气电离成氧离子并通过石墨棒注入硅液中； (5)将步骤(4)中得到的硅液注入保温炉中凝固，待硅锭冷却后，去除硅锭表面渣块，得到提纯后的精制低硼多晶硅。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(I)中，采用中频感应加热装置将硅块加热熔化，硅液的温度为1500 1800°C。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，按质量百分比计，所述造渣剂中，Na2CO3 为 25% 35%, K2C...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凤炳，龚炳生，李伟生，
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：