[发明专利]制备太阳能级硅和光电池的方法

权利要求书

1.一种制造高纯度元素硅的方法，其包括下面的步骤：

(a)通过这样的技术来制备硅胶组合物，该技术包括将至少一种有机 硅烷化合物与含水组合物进行反应，来形成硅胶颗粒；

(b)在该硅胶组合物存在下，将烃物质通过烃裂化反应进行分解，目 的是将由该烃物质分解所形成的碳沉积在硅胶组合物颗粒上；和

(c)将该含碳的硅胶组合物加热到高于大约1550℃的温度，来生产 包含元素硅的产物。

2.权利要求1的方法，其中该有机硅烷包含具有式SiH_w(R′)_xCl_y(OR)_z的化合物；其中0≤w，x≤2；0≤y，z≤4；w+x+y+z＝4；y+z≥2；和

R和R′每个独立的选自烷基基团、芳基基团和酰基基团。

3.权利要求2的方法，其中该有机硅烷选自Si(OCH₃)₄、SiH(OCH₃)₃、 Si(OC₂H₅)₄、SiH(OC₂H₅)₃和前述任意的组合。

4.权利要求1的方法，其中步骤(c)是在竖炉中进行的。

5.权利要求1的方法，其中该含水组合物包含水。

6.权利要求1的方法，其作为一种连续的方法来实施。

7.权利要求1的方法，其中步骤(a)是在至少一种选自下面的另外的 化合物存在下进行的：醇、酸性催化剂和碱性催化剂。

8.权利要求1的方法，其中在步骤(a)之后，对硅胶组合物进行清洗。

9.权利要求1的方法，其中该硅胶组合物包含硼。

10.权利要求9的方法，其中硼的浓度低于大约1ppmw。

11.权利要求1的方法，其中该硅胶组合物包含磷。

12.权利要求11的方法，其中磷的浓度低于大约1ppmw。

13.权利要求1的方法，其中对元素硅进行分离和净化。

14.权利要求13的方法，其中净化是通过包括清洗的技术来实施的。

15.权利要求1的方法，其中在步骤(c)的硅胶组合物中，二氧化硅 的平均粒度范围是大约0.01微米-大约400微米。

16.权利要求1的方法，其中该硅胶组合物颗粒的平均表面积范围是 大约10m²/g-大约3000m²/g。

17.一种制造光电池的方法，其包括下面的步骤：

(A)如下来制备高纯度元素硅：加热硅胶组合物或者衍生自硅胶组 合物的中间组合物，其中该硅胶组合物或者中间组合物包含至少大约5 重量％的碳，并且该加热温度高于大约1550℃，来生产一种包含元素硅 的产物；

(B)由该元素硅形成半导体基底；和

(C)在该半导体基底之内或者之上形成至少一种p-n结。

18.一种制造光电池的方法，其包括下面的步骤：

(i)通过这样的技术来制备硅胶组合物，该技术包括将至少一种有机 硅烷化合物与含水组合物进行反应，来形成硅胶颗粒；

(ii)在该硅胶组合物存在下，将烃物质通过烃裂化反应进行分解，目 的是将由该烃物质分解所形成的碳沉积在凝胶组合物颗粒上；

(iii)将该含碳的硅胶组合物加热到高于大约1550℃的温度，来生产 包含元素硅的产物；

(iv)分离该元素硅；

(v)由该元素硅形成半导体基底；和

(vi)在该半导体基底之内或者之上形成至少一种p-n结。

19.权利要求18的方法，其中该含水组合物包含水。