低成本太阳能级多晶硅的冶金法提纯技术

低成本太阳能级多晶硅的冶金法提纯技术一、项目简介本技术采用2N的工业硅为原料,通过电磁真空熔炼除P和快速顺序凝固工艺去除工业硅中的大多数金属杂质,将其提纯到4~4.5 N;再通过负压活性氧化除B、严格定向凝固将4N以上的精炼硅提纯到5.5~6N, 以满足太阳能用多晶硅的…

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中国
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整体方案
能源电力,环境工程,材料科技
生产\加工\制造,其它

方案描述

项目简介

本技术采用2N的工业硅为原料,通过电磁真空熔炼除P和快速顺序凝固工艺去除工业硅中的大多数金属杂质,将其提纯到4~4.5 N;再通过负压活性氧化除B、严格定向凝固将4N以上的精炼硅提纯到5.5~6N, 以满足太阳能用多晶硅的需求。其主要特点是成本低,制备5.5N以上纯度的多晶硅的成本约15$/Kg;提纯设备相对简单,主要通过自主设计和加工,使用安全可靠;节约能源和资源,废料回收综合利用。不经过酸洗工艺,无污染物排放,实现清洁生产。

可将2N工业硅提纯到5.5~6N,多晶硅少数载流子寿命大于10微秒。电阻率为0.5~1.2 W·cm,主要杂质B、P之和控制在0.6ppmw以下,其它金属杂质之和小于0.1ppm。


技术成熟度

太阳能多晶硅的物理冶金提纯已有10余年的研究,并在国内多家硅冶金企业试验,方法可行。在实验室已经能将P、B和金属总的含量控制在1ppm以下,纯度达到6N。以完成行中试实验(~15Kg级),可转向大批量生产(单炉次200Kg)。可自主设计和加工真空除P、通气负压除B及定向凝固设备。

应用范围

用于工业硅的精细提纯,将~2N的工业硅直接提纯到5.5N以上,定向凝固后,切片直接(或拉制硅单晶)供给电池企业生产太阳能电池芯片。

投产条件和预期效益

投产条件:①现有工业硅生产企业年产1000吨需投资10,000万元;②厂房用地约5000平方米以上;③具有水、电、气供应和环保排放系统;预期经济效益:2N工业硅的价格:~1$/Kg,而6N多晶硅的正常价格50$/Kg,炒作到~200$/Kg以上。投资10,000万元年产1000吨,每公斤高纯硅按300元人民币计算,产值:300×1000000=3亿人民币

经济效益:投产后一年左右可回收投入成本,原料到产品升值约50倍以上。


合作方式

可进行产业化合作研发。



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