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光伏市场硅料传统的生产技术和产品主要是西门子法生产的棒状多晶硅料,而棒状多晶硅料由于其尺寸较大,不能直接应用于直拉单晶的生长,因而需要将其破碎到一定的规格尺寸方可使用。硅原料的破碎作为多晶硅后处理工艺中的关键环节,其对破碎粒径规格分布、硅材料洁净度等有着相当高的要求,在全球新增光伏装机容量不断增加,硅料需求量大幅提高的背景下,加之现阶段供单晶CCZ技术(连续拉晶技术)和RCZ复投技术(多次装料拉晶技术)使用的硅料对粒径要求极为严格,探索更先进的破碎方式以降低硅原料破碎成本,是硅料破碎未来的发展方向。机械破碎方式作为传统的棒状多晶硅破碎方式之一,本文通过引入高压脉冲破碎技术,与之进行了棒状多晶硅破碎实验对比研究,并采用ICP-MS、BT-2900干法动态图像粒度粒形分析系统等分别对破碎后的块状多晶硅料进行了表面金属杂质含量、粒度分布、堆积角、外观形貌特征等分析;同时对两种破碎方法的劣势、加工成本等进行了比较。研究结果表明,高压脉冲破碎硅原料的方法产能高、破碎后块状多晶硅粒度可控可调节、人工依赖低、可实现智能化生产,在破碎方面优势较为明显,更加有利于在棒状多晶硅破碎工业化生产中实现产业化推广。两种破碎方式的2-15mm块状多晶硅的占比如下:高压脉冲破碎法占比34.29%、机械破碎法占比31.39%。在外观形貌特征上,两种方式破碎后的颗粒均呈现针片状,但机械破碎后长条形颗粒较多,小颗粒较多,类球形颗粒较少;脉冲破碎后长条形颗粒较少,小颗粒较少,类球形颗粒较多。通过表面金属杂质含量的检测分析,比较两种破碎方法的过程对块状多晶硅的污染程度,发现机械破碎要明显高于高压脉冲破碎。在机械破碎过程中,其主要污染阶段为破碎阶段和筛分阶段。对两种破碎方法的块状多晶硅料进行堆积角测试,发现脉冲破碎料堆积角均值39.13°要小于机械破碎料角均值40.03°,高压脉冲破碎料堆积角均值小,流动性最好,更加有利于直拉单晶生长过程中的二次加料。通过对两种破碎方式的成本分析发现,机械破碎成本为2.452元/kg;脉冲破碎成本为2.349元/kg,要稍低于机械破碎方式。通过对两种破碎方法的对比分析以及对高压脉冲放电破碎技术的进一步研究,高压脉冲放电破碎方式作为一种低成本、低污染、高品质、高产能的棒状多晶硅破碎方法,在技术优势、经济指标、成本控制方面具有切实的可行性和经济性,优势明显,其在工程领域的应用前景广阔,值得推广。本论文有图28幅,表13个,参考文献67篇。