【摘 要】
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硅是制备太阳能电池的主要材料,是全球光伏产业的基石,其生产技术在光伏产业链中至关重要。冶金法制备太阳能级多晶硅因其兼具成本低、能耗低、污染小等优点,被业界认为是一
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硅是制备太阳能电池的主要材料,是全球光伏产业的基石,其生产技术在光伏产业链中至关重要。冶金法制备太阳能级多晶硅因其兼具成本低、能耗低、污染小等优点,被业界认为是一种能够有效降低太阳能级多晶硅生产成本的技术,并得到了广泛的重视和发展。
本文研究了利用CaO.Si02-CaCl2体系造渣去除硅中杂质的工艺。探讨了渣系碱度、CaCl2添加量、渣硅比对杂质去除的影响,并分别对造渣前的硅样和造渣后的硅样及渣系物相进行了微观结构及成分分析。主要研究结果如下:
1.研究了CaO-SiO2-CaCl2渣系组分对除B效果的影响规律。当CaO/SiO2为1,CaCl2含量为10％,渣硅比(mSlag/mSi)为1时,可以获得最佳除B效果,LB最大值为11.29,硅中B含量最低值为0.7ppmw;同时该渣系可以有效去除Al杂质和部分的Mn、Cu和Zr杂质,杂质总的去除率达到了73.9％,其中Al的去除率达到了95.7％。
2.采用EPMA对造渣前后的硅样进行分析。研究发现,造渣后硅中Ca成为主要杂质,沉淀相主要由Si-Fe合金相变为Si-Ca合金相。大多数P和少量B杂质聚集在沉淀相中,有利于后道提纯工艺去除。
3.利用XRD和EMPA-EDS对造渣后的矿渣进行分析。分析表明,矿渣主要物相为CaSiO3和氯硅酸钙物质。矿渣中CaCl2含量高的氯硅酸钙物质为2CaO·SiO2·CaCl2或3CaO·SiO2·CaCl2。
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