冶金级硅除硼造渣吹二元化合物硕士论文

1、冶金级硅精炼除硼研究材料物理化学， 2010， 硕士【摘要】 随着地球上化石能源的日益减少,新能源受到人们越来越多的关注,太阳能级硅,作为太阳能电池的主要材料,其制备方法成为发展清洁,无污染,低成本的太阳能硅制备技术的主要瓶颈。从而冶金法制备太阳能级硅成为人们研究的热点。本文首先研究硅-硼在硅锭中的形态和硼与硅的结合方式,建立了六种造渣主要化合物活度计算公式,并对SiO2,SiO2-CaO, SiO2-CaO-MgO, SiO2-CaO-MgO-CaF2四种渣系的各组分活度、光学碱度、表面张力以及熔点的进行了计算分析,确定了最佳的渣系配比。分别采用四种渣系在中频感应炉里进行高温氧化精炼,实验研

2、究了不同熔渣配比,不同保温时间下不同的除硼效果。利用二元化合物与冶金级硅,在不同保温时间、不同配比下进行除硼实验。得出以下结论：(1)硼在硅中呈层片状均匀的分布,以固溶体存在于硅熔体中。(2)100SiO2,64SiO2-36CaO,45SiO2-45CaO-10MgO,35CaO-40SiO2-10MgO-15CaF2的配比在理论上除硼效果较好。(3)实验证明精炼后硼杂质能达到太阳能级多晶硅的要求,且随着造渣量的增加,样品中硼含量越低。. 更多还原【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. 更多还原 【关键词】 冶金级硅； 除硼； 造渣吹气； 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 绪论 7-

5、28 1.1 光伏发电原理和历史进程 7-8 1.2 太阳能电池材料概述 8-12 薄膜光伏材料概述 8-9 单晶硅电池概述 9-10 太阳能级硅市场现状概述 10-12 1.3. 多晶硅及其主要制备技术 12-19 冶金级多晶硅和电子级多晶硅制备技术 12-15 太阳能级多晶硅及其主要制备技术 15-19 1.4 冶金级硅中硼的去除 19-26 热等离子体除硼 20-22 气氛氧化精炼 22 造渣氧化精炼技术 22-25 二元化合物除硼技术 25 硼去除方法比较 25-26 1.5 本论文研究的内容和意义 26 论文研究的内容 26 论文研究的意义 26 1.6 本论文研究的创新点 26-2

6、8 第二章 理论分析与计算 28-45 2.1 硼在硅中形态探索 28-29 2.2 造渣吹气精炼除硼原理分析 29-38 熔渣的活度和活度系数计算 30-34 熔渣的光学碱度计算 34-36 熔渣的表面张力计算 36-38 2.3 二元化合物与硅和硼的反应热力学分析 38-44 2.4 小结 44-45 第三章 实验研究 45-51 3.1 实验所需原材料以及仪器 45-46 3.2 实验主体设备 46-47 造渣实验主体设备 46-47 二元化合物除硼研究主体设备 47 3.3 工艺流程 47-48 3.4 样品配置 48-51 硼在硅中形貌分析实验样品配置 48 吹气造渣实验样品配置 48-50 二元化合物除硼实验样品配置 50-51 第四章 实验结果与讨论 51-68 4.1 硼在硅中形态实验探索 51-55 微观结构分析 51-52 杂质元素分布分析 52-53 物质成分分析 53-55 4.2 造渣吹气除硼实验结果与讨论 55-65 样品表面分析 55-56 微观结构分析 56-61 不同渣系对硼去除的影响 61-64 不同保温时间对硼去除的影响 64-65