一种制备太阳能级多晶硅的方法技术

本发明专利技术涉及制备太阳能级多晶硅的方法，包括：在矿热炉出硅过程中，向抬包底部持续通入氧化性气体；出硅完成后，将预熔造渣剂倒入抬包中精炼；将氧化性气体采用等离子发生器电离后注入硅液中；待反应完后，将得到的硅液注入保温装置中凝固，待硅锭冷却后，打磨硅锭四周及底面洁净；将硅锭破碎、磨粉，采用混合酸进行酸洗，清洗，烘干；将酸洗后硅粉放入中频炉石墨坩埚中加热熔化成硅液，保温；于硅液的表面放置石墨板，石墨板与直流电压的负极相接，石墨坩埚底部与直流电压的正极相接，施加直流电压；通电2～4h后，在通电状态下，石墨坩埚缓慢下降，离开加热区，进行定向凝固，冷却后取出硅锭，切除上层和尾部的杂质区，即得提纯后6N多晶硅。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多晶硅提纯
，特别是涉及一种低成本制备太阳能级多晶硅的方法。
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。太阳能多晶硅纯度要求在6N(99.9999%)以上，其中硼的含量小于0.3ppm,磷的含量小于0.1ppm,而Fe、Al、Ca等金属杂质的含量要求小于0.1ppm,总杂质不超过lppm。目前冶金法提纯工艺主要包括吹气、酸洗、造渣、真空电子束熔炼、定向凝固、真空等离子法等方式。物理法提纯工艺主要包括吹气、酸洗、造渣、真空电子束熔炼、定向凝固、真空等离子法等方式。吹气精炼是采用通气的方式对硅液进行精炼，虽然对C、O、B等具有较好的去除效果但不易与杂质充分接触除杂效果差。酸洗主要是将硅粉通过在高纯混合酸的酸洗槽中进行酸洗，可有效的去除金属杂质，但非金属P、B难以去除,且尾气处理难度大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备太阳能级多晶硅的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）在矿热炉出硅过程中，向抬包底部持续通入氧化性气体；（2）出硅完成后，将预熔造渣剂倒入抬包中精炼；所述造渣剂为碱金属碳酸盐、碱金属氯化物和二氧化硅的混合物；（3）同时启动离子发生器将所述氧化性气体部份电离后注入硅液中；（4）待反应完后，将上述得到的硅液注入保温装置中凝固，待硅锭冷却后，打磨硅锭四周及底面洁净；（5）将硅锭破碎、磨粉，得到硅粉，采用混合酸进行酸洗，清洗，烘干；（6）将酸洗后硅粉放入中频炉石墨坩埚中加热熔化，并熔化成硅液，保持硅液温度；（7）于硅液的表面上放置石墨板，石墨板与直流电压的负极相接，石墨坩埚底部与直流电压的正极...

【技术特征摘要】
1.一种制备太阳能级多晶硅的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)在矿热炉出硅过程中，向抬包底部持续通入氧化性气体； (2)出硅完成后，将预熔造渣剂倒入抬包中精炼；所述造渣剂为碱金属碳酸盐、碱金属氯化物和二氧化硅的混合物； (3)同时启动离子发生器将所述氧化性气体部份电离后注入硅液中； (4)待反应完后，将上述得到的硅液注入保温装置中凝固，待硅锭冷却后，打磨硅锭四周及底面洁净； (5)将硅锭破碎、磨粉，得到硅粉，采用混合酸进行酸洗，清洗，烘干； (6)将酸洗后硅粉放入中频炉石墨坩埚中加热熔化，并熔化成硅液，保持硅液温度； (7)于硅液的表面上放置石墨板，石墨板与直流电压的负极相接，石墨坩埚底部与直流电压的正极相接，施加直流电压； (8 )通电2 4h后，在通电状态下，石墨坩埚缓慢下降，离开加热区，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6N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，所述氧化性气体为氯气、氧气和氮气，其组成按体积百分比为:氯气占40 60%，氧气占20 30%，氮气为10% 40%，通气流量为5 12m3/h，压力3 9atm，通气时间为I 3h。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述预熔造渣剂采用中频炉石墨坩埚中加热熔化，渣液温度保持1450 1600°C，4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟生，龚炳生，向用春，
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：