冶金硅造渣精炼制备太阳级硅研究进展

清洁可再生能源是解决未来能源短缺的重要途经,晶体硅光伏电池因其清洁、无污染的特点被广泛应用。太阳级硅(SOG-Si)要求硅的纯度达到99.9999%,如何研发高纯硅的低成本高效制备工艺是目前产学研界共同研究的热点和难点。由于造渣精炼法具有成本低,能耗低,设备简易,易于工业化生产等特点,被认为是冶金法制备太阳级硅的重要方法之一。本文系统回顾了近年来造渣精炼法提纯冶金硅的研究进展,对比分析二元渣系、多元渣系、合金−渣体系的除杂效果及机制,为研究人员研究造渣精炼法SOG-Si提供理论指导。

加快太阳级硅制备新技术研发 促进硅资源可持续发展

随着光伏产业的迅速发展,太阳级硅原料供给不足已经成为光伏产业发展的最主要的瓶颈之一。为了满足太阳能电池工业健康发展,研发一个不依赖于半导体硅生产的低成本太阳能级硅供应体系是非常必要的。云南省硅资源及冶金级硅产品品质优良,水电资源也非常丰富,加快对太阳级硅制备新技术的研究开发不仅具有广阔的市场潜力,而且对促进云南省硅资源的可持续发展,提高云南的高新技术水平,加速半导体材料的发展都具有重要的意义和作用。

用冷等离子体结合湿法冶金制备太阳级硅材料

太阳级硅材料是制造廉价太阳电池的理想材料。冷等离子体提纯与湿法冶金是制造太阳级硅材料的两种重要方法。它们各有优缺点 ,使之结合起来则可以取长补短 ,大大提高硅材料的提纯效果。文中制备了纯度达 5mol/L的硅材料 。

太阳级硅制备技术研究进展

最近光伏产业发展迅速,对太阳级硅的需求急剧增长,制备太阳级硅的技术成为现在各国的一个研究热点。综述了太阳级硅制备技术的现状,指出了其中存在的能耗高、流程复杂等问题。总结了近几年研究较多的几种太阳级硅制备新方法的技术特点与研究进展,包括真空感应熔炼法、电子束熔炼法、等离子体熔炼法、热交换法、凝固提纯法、熔盐电解法等。并指出B和P等几种元素的去除效果以及能否适合大规模生产等都是这些新技术开发过程中需要注意的问题。

激光冶炼太阳级硅材料的实验研究

通过实验研究表明，大功率ＣＯ２激光器在廉价硅材料制备中应用的可能性。

第七届中国太阳级硅及光伏发电研讨会在杭州召开

由中国可再生能源学会、浙江大学（硅材料国家重点实验室）、上海交通大学（太阳能研究所）、中山大学（太阳能系统研究所）和浙江省可再生能源协会主办，浙江昱辉阳光能源有限公司承办的第七届中国太阳级硅及光伏发电研讨会（7thCSPV会议），

《新材料产业》杂志参加第五届中国太阳级硅及光伏发电研讨会

近年来，我国光伏产业实现跨越式成长。2008年是中国光伏又一个腾飞的之年。全国光伏电池总产能超过4000MW，总产量首次达到2000MW，薄暖太阳电池及光伏发电系统建设也取得了可喜进展。在光伏的带动下，中国10多家硅材料厂多晶硅总产量突破4000t大关，比上年增加近400％。

太阳能级多晶硅生产工艺研究现状

介绍了改良西门子工艺、强化FBR联合碳化物工艺、混合工艺、新硅烷工艺和卤化硅的热分解或歧化工艺,并分析了每种工艺的流程及特点。

太阳能级多晶硅生产工艺

阐述了挥发性硅化物还原或分解法和冶金级硅精炼法生产太阳能级多晶硅的生产工艺。目前生产多晶硅的主要方法是改良的西门子法,但该方法在降低生产成本上显得力不从心。冶金级硅精炼法是一种制备低成本太阳能级多晶硅的方法,然而该方法不能有效地去除B和P,只能选择B和P含量很少的冶金级硅为原料制备多晶硅。锌还原法是生产低成本太阳能级多晶硅的优势方法,分析表明锌还原法与西门子法相结合不失为生产多晶硅的好方法。

太阳能级多晶硅生命周期环境影响评价

采用生命周期评价法对太阳能级多晶硅生产过程的环境影响进行评价.基于Eco-Indicator99,建立了适用于我国的终点破坏类影响评价模型(Chinese endpoint damage model,CEDM).对影响评价模型的资源属性参数进行了本地化研究,核算出以2010年为基准年、以我国为基准区域的资源属性本地化人均年度基准值(4.33×105MJ).采用现场和问卷调研的方式获得太阳能级多晶硅所有生命周期阶段的能量物质的输入、输出和环境外排数据,调研样本总产量达到2012年全国产量的80%.结果表明:从环境影响的最终破坏受体来看,太阳能级多晶硅生命周期环境影响主要集中在对人体健康损害方面,占其整个环境影响的72.31%;其次是对资源衰竭方面的影响,占24.23%;对生态系统的损害最小,仅占3.46%.在所有环境要素中,电的环境影响最高,占79.48%;其次是蒸汽消耗、工业硅原料,二者分别占13.18%、5.97%.我国太阳能级多晶硅生命周期环境影响是欧洲平均水平的2倍多,主要是受电力结构所致,但在技术先进性和污染防治水平方面要优于欧洲平均水平.

冶金法制备太阳能级多晶硅新工艺原理及研究进展

随着光伏市场需求不断增加,能满足光伏电池技术经济指标要求的硅材料出现严重短缺,冶金法制备太阳能级多晶硅新工艺技术由于其能耗低、成本低,越来越受到国内外的广泛重视,成为研究开发的热点。综述了近年来国内外有关冶金法提纯冶金级硅至太阳能级硅的各种工艺路线的原理及成果,并进行了比较分析,展望了其应用前景。

太阳能级多晶硅生产技术发展现状及展望

全面介绍了太阳能级多晶硅的生产技术现状及有代表性的新工艺、新技术的研究动态。太阳能级多晶硅生产技术主要包括西门子法、硅烷法和冶金法。冶金法因工艺简单、投资少、能耗低获得广泛的关注，但目前其产品达不到太阳能级硅的质量要求。展望未来，西门子法仍将是生产高纯度多晶硅的主流技术。

冶金法制备太阳能级多晶硅研究现状及发展趋势

冶金法是我国走出硅原料依赖,发展低成本、环境友好的太阳能级多晶硅制备技术的必经之路,冶金法自诞生以来在世界范围内经历了三次研究高潮,第三次正是在以我国科研和产业工作者为主导和推动下发展的,并形成了大量有益的科学结论和实践经验。本文从冶金法的界定开始,详细分析了冶金法提纯的理论基础,饱和蒸汽压机理、偏析机理和氧化性差异机理,介绍了以上机理所衍生出的技术方法及进展,并对冶金法的发展前景进行了展望。

冶金级硅氧化精炼提纯制备太阳能级硅研究进展

综述了目前冶金级硅氧化精炼制备太阳能级硅的研究进展,详细介绍了熔渣精炼、吹气氧化精炼和热等离子体精炼的方法和装置以及杂质的去除效果。研究发现:上述氧化精炼方法对硅中杂质元素Al、Ca、Cu、B、P等具有很好的去除效果;熔渣和吹气氧化精炼对Fe不明显,须借助于定向凝固方法才能彻底的去除;吹气氧化精炼和等离子体精炼对硅中B的去除效果十分明显,可使其降低至0.1ppmw以下,这为当前冶金法提纯制备太阳能级硅在技术和工艺上提供了很好的思路;通过氧化精炼,硅中杂质元素完全可以达到太阳能级硅的要求。本文提出,吹气氧化精炼(或等离子体精炼)与定向凝固精炼联合使用并形成规模化和连续化精炼装置是加快我国太阳能级硅产业化进程最切实可行的办法和措施。

太阳能级晶体硅中杂质的质谱检测方法

太阳能级晶体硅材料中杂质的种类和含量直接影响太阳能电池的发电效率,因此硅材料中杂质含量和分布的检测至关重要。当今社会光伏产业的迅猛发展,推进了晶体硅检测技术的更新和发展。本文总结了近年来在硅材料杂质检测中所使用的方法以及这些方法的不足;比较了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、辉光放电质谱(GDMS)、二次离子质谱(SIMS)和激光电离质谱(LIMS)四种可用于太阳能级晶体硅检测的原理和优缺点。

太阳能级硅制备新工艺研究进展

本文总结了当前国内外多晶硅的几种生产工艺,以及目前国内外多晶硅生产的最新研究和发展趋势。指出了目前多晶硅发展过程中所存在的问题,并结合自己的工作提出了今后多晶硅发展的新思路。

精炼法提纯冶金硅至太阳能级硅的研究进展

随着光伏市场需求不断增加,满足光伏电池技术经济指标要求的硅材料出现严重短缺,低成本提纯冶金硅至太阳能级硅工艺技术越来越受到广泛重视,成为研究开发热点。综述了近年来国外有关基于定向凝固原理开发的精炼法提纯冶金硅至太阳能级硅的技术成果,并进行了比较分析,展望了应用前景。