陆海飞
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魏奎先
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马文会
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谢克强
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伍继君
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雷云
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戴永年
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.015.017
冶金级硅是生产多晶体硅的主要原料，而多晶硅主要用于太阳电池的制备。为了满足制备太阳电池的条件，需精炼冶金级硅以降低其中的杂质含量。熔剂精炼是一种相对能耗低，在杂质硼、磷去除方面具有一定优势的冶金级硅提纯技术，将熔剂精炼和酸浸处理结合起来的方法能进一步提高冶金级硅的提纯效果，对制备低成本太阳能级多晶硅具有重要影响。对目前熔剂精炼提纯冶金级硅的最新研究进展作了较为全面的阐述，详细介绍了国内外研究人员采用 Ca-Si、Al-Si、Sn-Si、Cu-Si 等熔剂体系精炼去除冶金级硅中杂质的方法、工艺及效果。采用熔剂精炼结合湿法处理提纯冶金级硅，通过调控析出成分，使得金属杂质或非金属杂质间形成易于在晶界处沉淀析出并溶于酸的化合物，实现熔剂精炼与湿法处理对杂质的强化析出及协同去除。最后对熔剂精炼结合湿法处理提纯冶金级硅进行了总结并对其发展做出展望。
关键词:
冶金级硅
,
熔剂精炼
,
湿法处理
,
提纯
吕国强
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马文会
,
王华
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魏奎先
,
杨玺
,
罗涛
,
薛海洋
材料热处理学报
用Multi-physics Comsol软件对工业硅真空感应精炼过程的电磁场和流场进行了数值模拟,定量研究了精炼过程熔池中电磁场和流场动态分布特征.结果表明:磁感应强度集中在线圈高度范围的区域,在径向由表及里衰减;电源输入频率对硅熔体的流场分布和流速都有显著影响,电流密度增大会明显增大搅拌速度;当频率为3000 Hz时,硅熔体表现为先从坩埚内壁向下再由坩埚中心向上隆起然后流向四周的循环流动特征,流场内部存在上下两个涡核,搅拌形成的这种循环流动有利于传热和杂质元素向硅熔体表面迁移和挥发.
关键词:
工业硅
,
真空感应精炼
,
速度分布
,
数值模拟
魏奎先
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马文会
,
戴永年
,
杨斌
,
徐文婷
,
刘大春
功能材料
为了去除工业硅中的杂质制备太阳能级硅,根据工业硅凝固过程中铝在固相和液相中溶解度的差异,采用定向凝固法去除工业硅中的杂质铝.实验结果表明,铝的去除效率可达98%,说明利用定向凝固法去除工业硅中的铝是可行的.但由于在结晶过程中晶界上会富集部分铝元素,因而定向凝固法并不能除去这一部分杂质.结合金相实验中样品腐蚀前后晶界上的变化,可以知道利用酸浸可以除去晶界上的杂质铝.还研究了先酸浸后定向凝固法相结合除铝,实验结果表明铝的含量可以降到1.6×10-5,铝的去除率达98.6%.
关键词:
太阳能级硅
,
冶金级硅
,
定向凝固
,
酸浸
,
除铝
