【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高纯硅的生产
,特别涉及,该方法可在低温下快速去除工业硅中硼、磷杂质。
技术介绍
太阳能以其分布广泛、储量丰富、清洁无污染等特点而成为未来解决能源短缺的一条重要途径。目前90%以上的太阳电池是以晶体硅材料作为主要原料。从成本的角度考虑,硅材料的提纯制备成本一度占到太阳电池的50%以上,仍然是电池成本的重要组成部分,太阳级硅对杂质含量的要求极其严格,高含量杂质元素会在硅中形成深能级中心或沉淀从而影响材料及器件的电学性能,直接影响太阳电池的电阻率和少数载流子寿命,因此,急需开发一种低成本的太阳能级硅的专用生产技术。目前太阳级硅的制备工艺路线有两条,一种是以改良西门子法为代表的化学法制备工艺,该方法主要是首先将冶金硅通过化学工艺制备成高纯度的电子级硅,然后再通过掺杂制备纯度较低的太阳级硅,该工艺生产成本高、投资大、工艺复杂;另一种是冶金法制备太阳级硅工艺,该工艺主要是通过酸洗、定向凝固、氧化精炼和真空精炼等工艺进行除杂,杂质元素在提纯的过程中不与硅发生化学变化,该工艺路线具有流程简化、投资成本少等特点。但冶金法也存在一些不足:如定向凝固只能去除部分金属杂质,氧化精炼对除硼有效,真空精炼对除磷有效,因此,要实现硅中所有杂质的去除,通常要采取几种工艺的组合处理,使得生产成本偏高。从短期来看,冶金法可以解决多晶硅供不应求的局面,但是从长远来看,还需要从工艺和设备上进行改进,寻找一种太阳级硅的专用生产技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,克服传统冶金法能耗高、产品质量不稳定等缺陷,有效去除硅中硼、磷杂质元素。该方法不仅使硼、 ...
【技术保护点】
一种低温去除硅中硼磷的方法,其特征在于包括以下步骤:(1)将工业硅粉与镓基合金混合加热,直至完全熔化为液体,将液相混合物冷却,使硅重结晶析出,得到硅合金,其中硅粉与镓基合金的重量比为1:0.1‑1:100,加热熔化温度为100‑1400℃,重结晶的冷却速率为0.01‑100℃/min; (2)将步骤(1)得到的硅合金固液分离得到重结晶硅颗粒; (3)将步骤(2)得到的重结晶硅颗粒,用酸酸洗,其中酸浓度为0.1‑100wt%,硅与酸的重量比为1:0.1‑1:200,酸洗温度为10‑100℃,酸洗时间为0.5‑100h;用去离子水漂洗、烘干,得到硼、磷杂质低的纯硅。
【技术特征摘要】
1.一种低温去除硅中硼磷的方法,其特征在于包括以下步骤: (1)将工业硅粉与镓基合金混合加热,直至完全熔化为液体,将液相混合物冷却,使硅重结晶析出,得到硅合金,其中硅粉与镓基合金的重量比为1:0.1-1:100,加热熔化温度为100-1400°c,重结晶的冷却速率为0.01-1OO0C /min ; (2)将步骤(1)得到的硅合金固液分离得到重结晶硅颗粒; (3)将步骤(2)得到的重结晶硅颗粒,用酸酸洗,其中酸浓度为0.l-100wt%,硅与酸的重量比为1:0.1-1:200,酸洗温度为10-100°C,酸洗时间为0.5-100h ;用去离子水漂洗、烘干,得到硼、磷杂质低的纯硅。2.根据权利要求1所述的低温去除硅中硼磷的...
【专利技术属性】
技术研发人员:李京伟,陈健,张涛涛,白枭龙,李彦磊,班伯源,
申请(专利权)人:中国科学院等离子体物理研究所,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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