1、冶金級硅精煉除硼研究材料物理化學， 2010， 碩士【摘要】 隨著地球上化石能源的日益減少,新能源受到人們越來越多的關注,太陽能級硅,作為太陽能電池的主要材料,其制備方法成為發展清潔,無污染,低成本的太陽能硅制備技術的主要瓶頸。從而冶金法制備太陽能級硅成為人們研究的熱點。本文首先研究硅-硼在硅錠中的形態和硼與硅的結合方式,建立了六種造渣主要化合物活度計算公式,并對SiO2,SiO2-CaO, SiO2-CaO-MgO, SiO2-CaO-MgO-CaF2四種渣系的各組分活度、光學堿度、表面張力以及熔點的進行了計算分析,確定了最佳的渣系配比。分別采用四種渣系在中頻感應爐里進行高溫氧化精煉,實驗研

2、究了不同熔渣配比,不同保溫時間下不同的除硼效果。利用二元化合物與冶金級硅,在不同保溫時間、不同配比下進行除硼實驗。得出以下結論：(1)硼在硅中呈層片狀均勻的分布,以固溶體存在于硅熔體中。(2)100SiO2,64SiO2-36CaO,45SiO2-45CaO-10MgO,35CaO-40SiO2-10MgO-15CaF2的配比在理論上除硼效果較好。(3)實驗證明精煉后硼雜質能達到太陽能級多晶硅的要求,且隨著造渣量的增加,樣品中硼含量越低。. 更多還原【Abstract】 With the decreasing of fossil energy, more and more peopl

3、e pay attention to new energy materials. High purity silicon, as a main material of solar cells, its preparation has become a main bottlenecks to develop a clean, eco-friendly, low-cost preparation technology of solar grade silicon.In this paper, firstly, the form and distribution of boron in the si

4、licon and the binding mode of Si-B in silicon ingots were analyzed. Secondly, the activity formulas of six main slags were established. Accordi. 更多還原 【關鍵詞】 冶金級硅； 除硼； 造渣吹氣； 二元化合物； 【Key words】 metallurgical grade silicon； boron removal； oxidized slag； binary compounds； 摘要 3-4 ABSTRACT 4 第一章 緒論 7-

5、28 1.1 光伏發電原理和歷史進程 7-8 1.2 太陽能電池材料概述 8-12 薄膜光伏材料概述 8-9 單晶硅電池概述 9-10 太陽能級硅市場現狀概述 10-12 1.3. 多晶硅及其主要制備技術 12-19 冶金級多晶硅和電子級多晶硅制備技術 12-15 太陽能級多晶硅及其主要制備技術 15-19 1.4 冶金級硅中硼的去除 19-26 熱等離子體除硼 20-22 氣氛氧化精煉 22 造渣氧化精煉技術 22-25 二元化合物除硼技術 25 硼去除方法比較 25-26 1.5 本論文研究的內容和意義 26 論文研究的內容 26 論文研究的意義 26 1.6 本論文研究的創新點 26-2

6、8 第二章 理論分析與計算 28-45 2.1 硼在硅中形態探索 28-29 2.2 造渣吹氣精煉除硼原理分析 29-38 熔渣的活度和活度系數計算 30-34 熔渣的光學堿度計算 34-36 熔渣的表面張力計算 36-38 2.3 二元化合物與硅和硼的反應熱力學分析 38-44 2.4 小結 44-45 第三章 實驗研究 45-51 3.1 實驗所需原材料以及儀器 45-46 3.2 實驗主體設備 46-47 造渣實驗主體設備 46-47 二元化合物除硼研究主體設備 47 3.3 工藝流程 47-48 3.4 樣品配置 48-51 硼在硅中形貌分析實驗樣品配置 48 吹氣造渣實驗樣品配置 48-50 二元化合物除硼實驗樣品配置 50-51 第四章 實驗結果與討論 51-68 4.1 硼在硅中形態實驗探索 51-55 微觀結構分析 51-52 雜質元素分布分析 52-53 物質成分分析 53-55 4.2 造渣吹氣除硼實驗結果與討論 55-65 樣品表面分析 55-56 微觀結構分析 56-61 不同渣系對硼去除的影響 61-64 不同保溫時間對硼去除的影響 64-65