采用流化床反应技术,以H2还原SiHCl3的方法制备太阳能级多晶硅.在直径50mm的流化床反应器中,加入多晶硅颗粒作为初始晶种,通入SiHCl3和H2气体使颗粒处于流态化状态；高温下,反应生成的多晶硅在晶种表面沉积令颗粒逐渐长大而获得颗粒多晶硅.实验考察了流化床反应状态下的硅还原率和硅沉积速率及其影响因素,分别在950～1100℃,H2/SiHCl3摩尔配比为15,20,30及晶种粒径为350,550μm的条件范围内进行实验.当加入晶种粒径为550μm时,在1100℃条件下,H2/SiHCl3摩尔配比从15％增加到30％,硅还原率从14.2％提高到21.6％；当H2/SiHCl3摩尔配比为20时,温度从950℃提高到1100℃,硅还原率从14.9％提高到19.4％.在1100℃,H2/SiHCl3摩尔配比为30的条件下,当加入晶种粒径为350μm时,测得硅还原率为25.7％,硅沉积速亭为21.3g·h-1；而晶种粒径为550μm时,硅还原率为22.9％,硅沉积速率为18.0g·h-1.实验结果表明:提高H2/SiHCl3摩尔配比、提高温度和减少晶种粒径均可显著提高硅还原率和沉积速率,适宜的工艺条件为1050～1100℃,H2/SiHCl3(摩尔比)20～30;晶种颗粒粒径和流化床气流速度是流化床反应过程主要的动力学因素.在西门子法中应用流化床技术将能显著提高硅的还原率和沉积速率,是制备太阳能级多晶硅的可行技术.
参考文献
| [1] | 丘克强,龙桂花,陈少纯.对发展我国太阳能级多晶硅低成本制备技术的战略思考与选择[J].新材料产业,2008(06):20-28. |
| [2] | 林如海.2010年金属硅消费情况及未来趋势[J].中国金属通报,2011(15):20-21. |
| [3] | 崔容强;严世权;叶庆好.硅基太阳电池的潜力[A].广东深圳,2006 |
| [4] | 崔容强.太阳能光伏发电--中国低碳经济的希望[J].自然杂志,2010(03):149-155. |
| [5] | 徐华毕,沈辉,梁宗存.太阳能级多晶硅生产与发展概况[J].材料导报,2008(09):86-90. |
| [6] | 闻立时;黄荣芳.光伏和多晶硅产业发展战略研究的新进展[A].广东深圳,2006 |
| [7] | Hubert A Aulich.Solar grade silicon the view from a major user[A].,2005 |
| [8] | Karl Hesse;Ewald Schindlbeck.Wacker polysilicon[A].,2005 |
| [9] | Albrecht Mozer;Peter Fath.Design criteria for polysilicon factories[A].,2006 |
| [10] | 卜新平.国内外多晶硅行业现状与发展趋势[J].化学工业,2008(07):32-41. |
| [11] | 梁骏吾.电子级多晶硅的生产工艺[J].中国工程科学,2000(12):34-39. |
| [12] | Zbib, MB;Tarun, MC;Norton, MG;Bahr, DF;Nair, R;Randall, NX;Osborne, EW .Mechanical properties of polycrystalline silicon solar cell feed stock grown via fluidized bed reactors[J].Journal of Materials Science,2010(6):1560-1566. |
| [13] | M.M. Dahl;A. Bellou;D.F. Bahr;M.G. Norton;E.W. Osborne .Microstructure And Grain Growth Of Polycrystalline Silicon Grown In Fluidized Bed Reactors[J].Journal of Crystal Growth,2009(6):1496-1500. |
| [14] | 李昀珺,铁生年.流化床法制备太阳能级多晶硅冷态研究[J].青海大学学报（自然科学版）,2010(04):16-21. |
| [15] | 王樟茂,吴兴松,赵炳辉.在喷动流化床中用SiHCl3制聚颗粒硅的动力学研究[J].浙江大学学报(工学版),2000(03):233. |
| [16] | 陈少纯;王继民;温旺光.应用流态化技术对西门子法改进的探讨[A].西安,中国工程院,2006 |
| [17] | 苗军舰,陈少纯,丘克强.西门子法生产多晶硅的热力学[J].无机化学学报,2007(05):795-801. |
| [18] | 李国栋,张秀玲,胡仰栋.电子级多晶硅生产工艺的热力学分析[J].过程工程学报,2007(03):520-525. |
上一张
下一张
上一张
下一张
计量
- 下载量()
- 访问量()
文章评分
- 您的评分：
-
10%
-
20%
-
30%
-
40%
-
50%