資源描述：
《定向凝固制備多晶硅柱狀晶的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)萬(wàn)方數(shù)據(jù)萬(wàn)方數(shù)據(jù)定向凝固制備多晶硅柱狀晶的研究作者：梅向陽(yáng)，馬文會(huì)，魏奎先，楊斌，戴永年，MEIXiangyang，MAWenhui，WEIKuixian，YANGBin，DAIYongnian作者單位：昆明理工大學(xué)材料與冶金工程學(xué)院/真空冶金國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,云南,昆明,650093刊名：中山大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）英文刊名：ACTASCIENTIARUMNATURALIUMUNIVERSITATISSUNYATSENI年，卷(期)：2009，48(z2)被引用次數(shù)：0次參考文獻(xiàn)(4條)1.WINFRIEDHoffmannPVsolarelectricityindustry:Mark
2、etgrowthandperspective20062.MULLERA.GHOSHM.SONNENSCHEINRSiliconforphotovoltaicapplications20063.HUQihanMetalSolidificationTheory19914.CHENYajun.CHENQi.WANGZidongGrowthmechanismofcolumncrystalsindirectionalsolidifivation2004(11)相似文獻(xiàn)(10條)1.期刊論文武冠男.張軍.劉林.傅恒志.WUGuan-nan.ZHANGJun.LIULin.FUHeng-zhi太陽(yáng)能級(jí)多
3、晶硅定向凝固技術(shù)的研究進(jìn)展-鑄造技術(shù)2008,29(5)隨著太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)的迅猛發(fā)展,作為太陽(yáng)能電池最基礎(chǔ)的原材料--高純多晶硅,在全球范圍內(nèi)嚴(yán)重短缺,迫切需要發(fā)展一種高效率低成本的太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的制備方法.在各種生產(chǎn)多晶硅的方法中,定向凝固多晶硅因其成本低、環(huán)境污染小,工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、成熟,且能直接使用冶金級(jí)硅為原料的特點(diǎn).被寄予很大的希望來(lái)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模太陽(yáng)能級(jí)硅的生產(chǎn).本文綜合評(píng)述近年來(lái)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅定向凝固技術(shù)的研究進(jìn)展,著重闡述冶金級(jí)硅中磷和硼的提純,以及多晶硅定向凝固組織和缺陷的控制,并提出今后的研究發(fā)展方向.2.學(xué)位論文張劍冶金提純法制備太陽(yáng)能級(jí)多晶硅研究2009清潔可
4、再生能源是人類(lèi)文明可持續(xù)發(fā)展，解決能源短缺、環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間矛盾的首要選擇。其中，太陽(yáng)能以分布廣泛、儲(chǔ)量無(wú)窮、清潔無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)備受世人關(guān)注，太陽(yáng)能的研究和應(yīng)用也成為人類(lèi)能源發(fā)展的主要方向之一。隨著越來(lái)越多的國(guó)家啟動(dòng)國(guó)家性光伏工程，光伏產(chǎn)業(yè)必將迎來(lái)更加迅猛的發(fā)展，對(duì)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的需求也將極大的增加。太陽(yáng)能級(jí)多晶硅不僅是光伏產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原材料，同時(shí)也是提純制備半導(dǎo)體級(jí)硅的主要原材料。目前，太陽(yáng)能級(jí)多晶硅主要采用化學(xué)方法制備，成本高、污染大、關(guān)鍵技術(shù)被國(guó)外壟斷，導(dǎo)致供應(yīng)嚴(yán)重匱乏，直接催生了太陽(yáng)能級(jí)多晶硅制備新工藝的研究熱潮。其中，采用冶金手段提純制備太陽(yáng)能級(jí)多晶硅以其成本低、無(wú)污染等特點(diǎn)尤
5、其受到重視。
通過(guò)對(duì)其他研究機(jī)構(gòu)與學(xué)者提出的工業(yè)硅提純工藝仔細(xì)對(duì)比和研究，本研究提出了一種采用冶金手段將工業(yè)硅提純至SN以上，最終制備為適合制作太陽(yáng)電池的多晶硅鑄錠的新工藝路線，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。本工藝主要采用酸洗、真空精煉、一次定向凝固、電子束精煉、二次定向凝固五個(gè)步驟提純制備太陽(yáng)能級(jí)多晶硅鑄錠。同時(shí)本研究還涉及坩堝選擇、檢測(cè)手段和腐蝕方法等，并研究定制了一系列相關(guān)的多晶硅提純?cè)O(shè)備。
酸洗實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同的酸對(duì)工業(yè)硅中雜質(zhì)的去除效果是不同的。HF酸洗去除雜質(zhì)Al、Fe效果最佳；而對(duì)雜質(zhì)Ca、Ti、Cu、Zn而言，HF酸洗與HC1酸洗效果相差不大。當(dāng)工業(yè)硅粒度為0
6、.1～0.5mm，在60℃恒溫水浴條件下，由4mol/l的HF酸酸洗24小時(shí)以上時(shí)，酸洗效果最佳，工業(yè)硅中的金屬雜質(zhì)去除率可達(dá)到88.9％。當(dāng)在酸洗過(guò)程中施加超聲場(chǎng)時(shí)，聲流和聲空化作用使硅粉表面未完全暴露的晶界狹縫處的雜質(zhì)被去除的更加徹底，可以提高酸洗提純效果。
真空精煉研究表明，當(dāng)真空度為10-2Pa時(shí)，精煉30～40min可以有效去除工業(yè)硅中的飽和蒸氣壓高的雜質(zhì)元素。進(jìn)一步提高真空度和精煉時(shí)間可以提
高雜質(zhì)去除率，但同時(shí)也極大的增大了硅的損失。同時(shí)，由P的真空精煉實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)得到下式：
根據(jù)雜質(zhì)P提純前后的濃度Cini和Cfin，能夠提前計(jì)算出提純后硅的收率ym，該
7、公式可作為真空精煉工藝制定的參考。
設(shè)計(jì)制造了專(zhuān)用于制備多晶硅鑄錠的多區(qū)控溫定向凝固裝置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)熔體溫度保持為1550℃，拉錠速度為1x10-5～5x10-5m/s.冷卻水流量
300～800L/h時(shí)，定向凝固兩次以上可以使雜質(zhì)得到有效去除。本文還通過(guò)計(jì)算定性的研究了定向凝固時(shí)，溫度梯度、凝固速度、精煉磁場(chǎng)、凝固次數(shù)
對(duì)定向凝固提純的效果，利用自行設(shè)計(jì)的保溫精煉爐在熔體中產(chǎn)生的精煉磁場(chǎng)以提高定向凝固
