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多晶硅生產(chǎn)工程

日期:2020/4/2瀏覽:453次

多晶硅 ( 多晶硅,是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過冷條件下凝固時(shí),硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核,如這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結(jié)合起來,就結(jié)晶成多晶硅。 ) 在太陽(yáng)能利用上,單晶硅和多晶硅也發(fā)揮著巨大的作用。要使太陽(yáng)能發(fā)電具有較大的市場(chǎng),被廣大的消費(fèi)者接受,就必須提高太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率,降低生產(chǎn)成本。從國(guó)際太陽(yáng)電池的發(fā)展過程可以看出其發(fā)展趨勢(shì)為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。不論是改良西門子法還是硅烷法生產(chǎn)工藝中都需要過濾設(shè)備,用于收集硅粉、氯硅烷循環(huán)洗滌、循環(huán)水再利用等工序。結(jié)合眾多項(xiàng)目生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),上海奕卿過濾科技有限公司提出了自己的過濾工藝解決方案。

1 )石英砂在電弧爐中冶煉提純到 98% 并生成工業(yè)硅,

其化學(xué)反應(yīng) SiO2+C Si+CO2

2 )為了滿足高純度的需要,必須進(jìn)一步提純。把工業(yè)硅粉碎并用無水氯化氫 (HCl) 與之反應(yīng)在一個(gè)流化床反應(yīng)器中,生成擬溶解的三氯氫硅 (SiHCl3) 。

其化學(xué)反應(yīng) Si+HCl SiHCl3+H2

反應(yīng)溫度為 300 度,該反應(yīng)是放熱的。同時(shí)形成氣態(tài)混合物 ( Н 2, НС 1,Si НС 13,SiC14,Si) 。

3 )第二步驟中產(chǎn)生的氣態(tài)混合物還需要進(jìn)一步提純,需要分解 : 過濾硅粉,冷凝 Si НС 13,SiC14 ,而氣態(tài)Н 2, НС 1 返回到反應(yīng)中或排放到大氣中。然后分解冷凝物 Si НС 13,SiC14 ,凈化三氯氫硅(多級(jí)精餾)。

4 )凈化后的三氯氫硅采用高溫還原工藝,以高純的 SiHCl3 H2 氣氛中還原沉積而生成多晶硅。

其化學(xué)反應(yīng) SiHCl3+H2 Si+HCl 。

多晶硅的反應(yīng)容器為密封的,用電加熱硅池硅棒(直徑 5-10 毫米,長(zhǎng)度 1.5-2 米,數(shù)量 80 根),在 1050-1100 度在棒上生長(zhǎng)多晶硅,直徑可達(dá)到 150-200 毫米。

這樣大約三分之一的三氯氫硅發(fā)生反應(yīng),并生成多晶硅。剩余部分同 Н 2, НС 1,Si НС 13,SiC14 從反應(yīng)容器中分離。這些混合物進(jìn)行低溫分離,或再利用,或返回到整個(gè)反應(yīng)中。氣態(tài)混合物的分離是復(fù)雜的、耗能量大的,從某種程度上決定了多晶硅的成本和該 3 工藝的競(jìng)爭(zhēng)力。

技術(shù)支持:

如何選擇過濾設(shè)備 —工況調(diào)查表

常見流體的粘度;

常見顆粒物的大小及設(shè)備選型參考;

常見流體化學(xué)適應(yīng)性表;

選擇過濾精度時(shí)微米和目數(shù)的關(guān)系;

常見管道尺寸對(duì)照表;

如何挑選合適的過濾袋 - 過濾芯 ;

過濾機(jī)理和形式

過濾行業(yè)中的常用術(shù)語(yǔ) ;

過濾行業(yè)常見的單位換算

過濾的種類及模式 ;

過濾行業(yè)中的一些名詞定義 ;

常見顆粒物粒徑大小 ;

常用壓濾機(jī)濾布分類 ;

過濾機(jī)理 ;

幾種過濾方法能耗分析

幾種金屬顆粒和化合物粒徑分布 ;

顆粒尺寸和對(duì)應(yīng)的過濾分離方式 ;

 

 

 

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