太阳能多晶硅的制备生产工艺研究

太阳能行业使用的多晶硅来源于石英或硅石,经过熔融处理,可获得冶金级金属硅,再经精制成太阳能级多晶硅。太阳能级多晶硅是一种非常关键的材料,处于光伏行业的上游,具有投资大、技术路线复杂等特点。文章以天然形成的硅酸盐制备太阳能级多晶硅的工艺路线为主导,阐述目前国内外太阳能多晶硅的生产技术状况以及各个工艺流程的详细情况。

太阳能多晶硅制备新技术研发进展

太阳能光伏发电产业在严峻的能源替代形势和人类生态环境(地球变暖)的压力下,在持续的技术进步和逐步完善的法规政策的强力推动下成为人类进入21世纪后增长最快的高新技术产业之一。1997年全世界太阳能电池的总产量只有122MW,而2007年就达到3500MW,在短短的10年里就增长了近30倍。专家预测太阳能光伏产业在21世纪前半期将超过核电成为最重要的基础能源之一。

太阳能多晶硅用关键配套材料的现状及发展趋势

根据国际能源机构预测,到2020年可再生能源在全球能源消费中的比例将达到30%,其中,光伏发电由于具有无污染、安全、长寿、维护简单、资源永不枯竭和分布广泛等优点,被认为是21世纪最重要的新能源,有着不可估量的发展潜力。由图1可见,

太阳能多晶硅铸锭用熔融石英坩埚氮化硅涂层的制备

熔融石英坩埚是生产太阳能多晶硅铸锭的必要容器,为脱模方便,需在其内表面喷涂一层氮化硅.采用高纯氮化硅粉在国产石英坩埚上喷涂,研究喷涂氮化硅浆液时石英基底温度和涂膜厚度对石英坩埚氮化硅涂层结合强度的影响.结果表明:采用高纯氮化硅粉喷涂石英坩埚基底,温度应在40℃以下且喷涂涂层厚度不宜超过80μm.

分析太阳能多晶硅片表面污染物去除技术

现如今,社会经济不断发展,科学技术日新月异,社会在迅猛发展的同时民众生活水平也在不断提升。太阳能技术逐步走入千家万户,太阳能多硅晶片的洁净程度,在很大程度上影响着太阳能电池的加工,当然,也在很大程度上决定着太阳能电池的使用寿命。同时,也在一定程度上影响着太阳能技术的使用性能。因此,本文将对太阳能多硅晶片表面污染物去除技术进行分析探讨,并提出切实可行的措施对其进行解决,对太阳能多晶硅片表面污染物去除技术加以重视,确保太阳能技术更好的应用和推广。

太阳能多晶硅发展面临转折——太阳能多晶硅制备新技术及产业链关键装备研讨会引发业界热议

在安排好几个国外客户的推迟见面时间后,江西赛维LDK太阳能高科技有限公司总裁兼首席运营官佟兴雪急匆匆赶往机场,在机场与一个专程前来与他见面的国外客户短暂交流后,踏上了北京九华山庄的行程,到达目的地已是4月29日凌晨时分。

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。

太阳能级多晶硅切割废料浆的综合回收

太阳能级多晶硅切割废料浆主要含高纯硅约30%(质量分数,下同)、碳化硅约35%、聚乙二醇和水约28%和很少量的铁氧化物。综述了国内切割废料的回收情况。在多晶硅的切割过程中,约50%的多晶硅被切磨成高纯硅粉进入到切割废料中而损失。与碳化硅和聚乙二醇相比,切割废料中的高纯硅最有回收价值。我国太阳能级多晶硅绝大多数需要进口,因此如能将切割废料中的高纯硅提取出来,进而用于制备太阳能级多晶硅,不但能实现资源的回收利用,而且可以减少多晶硅的进口,因此重点介绍了当前国外从切割废料中回收高纯硅的研究进展。

欧洲冶金法生产太阳能级多晶硅的工艺

阐述了欧洲各国冶金法生产太阳能多晶硅的工艺,并提出了具体金属中的除碳工艺。

流化床法制备太阳能级多晶硅用沉积硅粒的性能研究

在流化过程中，为保证硅粒在流化床中分布状态良好，提高硅的沉积产率，同时要达到产生太阳能级纯度的多晶硅，对流化床中流化的硅粒的粒径和纯度要求是非常严格的，本文采用球磨技术，通过正交实验，对球磨时间、球磨介质、球的均匀度工艺参数对沉积硅粒的粒径影响及球磨污染程度和形貌特征进行试验研究。试验表明：选择合适的球磨罐和球磨介质，以高纯工业硅进行实验，制得的硅粒平均粒径处于145—166um和166—180um之间时，在进行流态化试验时，完全满足太阳能级多晶硅用沉积硅粒在流化床中流态化分布的要求。

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。

太阳能级多晶硅标准的现状及发展

回顾了太阳能级多晶硅标准这一问题的由来,分析了制定太阳能级多晶硅标准中的有关杂质含量的争论,对太阳能级多晶硅标准提出了一些看法和思考:应加快以物理法多晶硅为原料制作太阳能电池技术问题的研究;解决太阳能电池的衰减、生产工艺改进及物理法多晶硅性能的稳定性问题;多晶硅标准最终应该是一个不区分生产方法的、以主要杂质含量为指标的标准。

太阳能级多晶硅定向凝固技术的研究进展

随着太阳能光伏产业在全球范围内的迅猛发展,作为太阳能电池最基础的原材料——高纯多晶硅,在全球范围内严重短缺,迫切需要发展一种高效率低成本的太阳能级多晶硅的制备方法。在各种生产多晶硅的方法中,定向凝固多晶硅因其成本低、环境污染小,工艺相对简单、成熟,且能直接使用冶金级硅为原料的特点,被寄予很大的希望来实现大规模太阳能级硅的生产。本文综合评述近年来太阳能级多晶硅定向凝固技术的研究进展,着重阐述冶金级硅中磷和硼的提纯,以及多晶硅定向凝固组织和缺陷的控制,并提出今后的研究发展方向。

冶金法制备太阳能级多晶硅的研究进展

与改良西门子法、新硅烷法、流化床法等化学方法制备太阳能级多晶硅相比,冶金法制备太阳能级多晶硅是解决光伏产业原料供应不足、降低成本的重要途径。阐述了冶金法制备太阳能级多晶硅过程中去除冶金级硅中金属和非金属杂质的基本原理,介绍了冶金法制备太阳能级多晶硅技术的研究进展情况。

熔盐电解精炼制备太阳能级多晶硅

采用熔盐电解精炼技术在物质的量比为1∶1的NaF-KF混合共晶熔盐中对冶金硅进行精炼提纯制备太阳能级多晶硅.采用SEM和ICP-MS对熔盐电解精炼后产物硅进行表征.考察了熔盐电解精炼过程中电压、温度、时间对冶金硅中主要杂质去除率的影响.在2.0 V,1 073 K条件下,冶金硅阳极经电解精炼400min后,精炼产物形貌为线状,直径主要分布在50~150nm之间,长度达到几十微米.冶金硅中主要金属杂质的去除率在92%以上,B,P杂质的去除率分别为92.1%和97.6%,产物硅的纯度达到99.999%.

太阳能级多晶硅生产工艺的现状与发展

随着太阳能技术的普及,多晶硅生产作为光伏产业的核心技术受到越来越多的重视,本文详细介绍了太阳能级多晶硅的生产工艺现状与发展趋势,比较了西门子法,流化床法等主要多晶硅生产工艺的优缺点,并针对多晶硅生产中存在的污染和能耗问题探求合适的对策。

多晶硅太阳能电池绒面制备方法的研究现状与发展

太阳能是一种重要的新能源,提高太阳能电池的光电转换效率、降低生产成本是大规模开发和利用光伏太阳能的关键。多晶硅太阳能电池市场占有率最高,对多晶硅表面织构化有利于降低表面反射率,提高转换效率。对多晶硅太阳能电池绒面制备主要方法(化学腐蚀、反应离子刻蚀、激光刻蚀和电化学腐蚀)的研究现状进行论述和分析,并在此基础上得出其发展趋势是:低成本、低反射率、高效率和低污染。

大型太阳能级多晶硅提纯用真空电子束熔炼炉的研制

介绍了真空电子束熔炼炉提纯原理、主要技术参数、设备结构及特点。该设备是冶金法制备太阳能级多晶硅技术中的关键设备,已应用到了国内多家单位工业化生产中,每炉产量为750 kg,单台设备每天产量为2250 kg,通过检测,硅料中磷的含量由6 ppm降到了≤0.1 ppm,达到了太阳能级多晶硅对磷含量的要求。