多晶硅(多晶硅,是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過冷條件下凝固時,硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核,如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結(jié)合起來,就結(jié)晶成多晶硅。)在太陽能利用上,單晶硅和多晶硅也發(fā)揮著巨大的作用。要使太陽能發(fā)電具有較大的市場,被廣大的消費者接受,就必須提高太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率,降低生產(chǎn)成本。從國際太陽電池的發(fā)展過程可以看出其發(fā)展趨勢為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。不論是改良西門子法還是硅烷法生產(chǎn)工藝中都需要過濾設(shè)備,用于收集硅粉、氯硅烷循環(huán)洗滌、循環(huán)水再利用等工序。結(jié)合眾多項目生產(chǎn)經(jīng)驗,上海奕卿過濾科技有限公司提出了自己的過濾工藝解決方案。
(1)石英砂在電弧爐中冶煉提純到98%并生成工業(yè)硅,
其化學(xué)反應(yīng)SiO2+C→Si+CO2↑
(2)為了滿足高純度的需要,必須進(jìn)一步提純。把工業(yè)硅粉碎并用無水氯化氫(HCl)與之反應(yīng)在一個流化床反應(yīng)器中,生成擬溶解的三氯氫硅(SiHCl3)。
其化學(xué)反應(yīng)Si+HCl→SiHCl3+H2↑
反應(yīng)溫度為300度,該反應(yīng)是放熱的。同時形成氣態(tài)混合物(Н2,НС1,SiНС13,SiC14,Si)。
(3)第二步驟中產(chǎn)生的氣態(tài)混合物還需要進(jìn)一步提純,需要分解:過濾硅粉,冷凝SiНС13,SiC14,而氣態(tài)Н2,НС1返回到反應(yīng)中或排放到大氣中。然后分解冷凝物SiНС13,SiC14,凈化三氯氫硅(多級精餾)。
(4)凈化后的三氯氫硅采用高溫還原工藝,以高純的SiHCl3在H2氣氛中還原沉積而生成多晶硅。
其化學(xué)反應(yīng)SiHCl3+H2→Si+HCl。
多晶硅的反應(yīng)容器為密封的,用電加熱硅池硅棒(直徑5-10毫米,長度1.5-2米,數(shù)量80根),在1050-1100度在棒上生長多晶硅,直徑可達(dá)到150-200毫米。
這樣大約三分之一的三氯氫硅發(fā)生反應(yīng),并生成多晶硅。剩余部分同Н2,НС1,SiНС13,SiC14從反應(yīng)容器中分離。這些混合物進(jìn)行低溫分離,或再利用,或返回到整個反應(yīng)中。氣態(tài)混合物的分離是復(fù)雜的、耗能量大的,從某種程度上決定了多晶硅的成本和該3工藝的競爭力。
技術(shù)支持:
如何選擇過濾設(shè)備—工況調(diào)查表
常見流體的粘度;
常見顆粒物的大小及設(shè)備選型參考;
常見流體化學(xué)適應(yīng)性表;
選擇過濾精度時微米和目數(shù)的關(guān)系;
常見管道尺寸對照表;
如何挑選合適的過濾袋-過濾芯;
過濾機理和形式;
過濾行業(yè)中的常用術(shù)語;
過濾行業(yè)常見的單位換算;
過濾的種類及模式;
過濾行業(yè)中的一些名詞定義;
常見顆粒物粒徑大小;
常用壓濾機濾布分類;
過濾機理;
幾種過濾方法能耗分析;
幾種金屬顆粒和化合物粒徑分布;
顆粒尺寸和對應(yīng)的過濾分離方式;