多晶硅清洗工艺的优化

摘要

随着光伏行业的快速发展，作为光伏行业的上游环节-多晶硅料的需求量也大幅增加。多晶硅在生产过程中，受各种因素的影响会产生一些难处理料和碳头料。为了降低生产成本、提高产品质量、提高企业综合竞争力，清洗难处理料和碳头料使其变成能够用于铸锭的原料，受到越来越多研究者的关注。
　　本文研究了难处理料的清洗工艺和方法。研究了碱液浓度、混酸配比、纯水冲洗次数、超声洗涤时间、甩干时间等因素对难处理料外观和质量的影响，研究结果表明：难处理料经过质量浓度为40％的氢氧化钠碱液浸泡3 min，再经过体积比为1:6的HF和HNO3混合酸腐蚀120 s，18M?纯水冲洗6次，超声120 s，甩干60 s后，表面颜色为正常硅颜色，表面金属杂质含量为70.92 ppb。投炉铸锭实验表明，清洗后的难处理料能够满足铸锭的工业要求。
　　研究了碳头料的清洗工艺和方法。研究了混酸类型、混酸配比、腐蚀时间、纯水冲洗次数、超声洗涤时间等因素对碳头料清洗质量的影响；对比了不同类型碳头料的清洗工艺。结果表明：使用浓硫酸体积浓度为75%的硝硫混酸对碳头料试样1预先浸泡2 h，对试样2预先浸泡5 min后，即可得到明显的石墨-硅界面；再用体积比1:4的HF和HNO3混酸对预处理的试样1和试样2分别浸泡240 s和120 s，可完全去除表面残留的石墨和碳化硅，收率分别达到89%和96%。酸洗后的碳头料经纯水冲洗8次、超声140 s后，表金属杂质含量为74.94 ppb。投炉铸锭实验表明，清洗后的碳头料能够满足铸锭的工业要求。
　　本文探讨了难处理料和碳头料形成的原因，并通过难处理料和碳头料的清洗实验，建立了最佳清洗工艺。对清洗后的难处理料和碳头料进行了铸锭实验，为工业生产奠定了坚实的基础和指导依据。

目录

声明

第1章 文献综述

1.2 多晶硅的发展

1.3 多晶硅生产工艺

1.4 多晶硅的性质及分类标准

1.5 多晶硅外观质量及影响因素分析

1.6 难处理料形成原因

1.7 碳头料形成原因

1.8 多晶硅产品质量对铸锭的影响

1.9 本文研究的目的及内容

第2章 难处理料清洗实验

2.1 实验原料及试剂

2.3 检测仪器及方法

2.4 实验工艺流程及主体设备

2.5 实验原理

2.7 实验结果讨论

2.8 本章小结

第3章 碳头料清洗实验

3.2 实验设备

3.4 实验方案及结果讨论

3.5 本章小结

第4章 结论与展望

4.2 论文展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢