[发明专利]太阳能级多晶硅提纯装置与提纯方法

权利要求书

1.太阳能级多晶硅提纯装置，其特征在于设有主体保温层、感应加热线圈、石墨加热套筒、石墨固定盘、下层保温层、定向升降装置、循环水进水口、循环水出水口、石墨底盘、坩埚、SiN涂层和热电偶测温装置，感应加热线圈设于主体保温层的外侧，石墨固定盘设于主体保温层的内腔底部，石墨加热套筒设于石墨固定盘上，下层保温层设于主体保温层的下方并与主体保温层连成一体，定向升降装置设于下层保温层内腔，定向升降装置内设有循环水进水口和循环水出水口，石墨底盘设于石墨加热套筒和石墨固定盘的底部，坩埚设于石墨加热套筒内，坩埚内壁涂有SiN涂层，热电偶测温装置设于坩埚内。

2.如权利要求1所述的太阳能级多晶硅提纯装置，其特征在于还设有铜电解回收装置，所述铜电解回收装置设有整流器、电解槽、低位集液槽、耐酸泵、高位槽和加温槽，电解槽内的阳极和阴极接整流器输出端，电解槽分别与低位集液槽和加温槽连接，低位集液槽经耐酸泵与高位槽连接，高位槽与加温槽连接。

3.太阳能级多晶硅的提纯方法，其特征在于采用如权利要求1所述太阳能级多晶硅提纯装置，包括以下步骤：

1)将多晶硅和工业铜料放入坩埚中，接通加热电源，使坩埚内的铜和多晶硅融化；

2)当坩埚内的多晶硅全部融化后形成硅铜合金熔体，采用热电偶测温装置测定坩埚内部竖直方向上各点的温度，调节感应加热功率控制器，使坩埚内的合金熔体保持一个稳定的温度梯度，从坩埚中部到坩埚底部，温度从高到低；

3)启动定向升降装置，带动装着合金熔体的坩埚连同石墨底盘一起下拉产生定向凝固；

4)当坩埚中的合金熔体全部凝固后，切断加热电源，待炉子冷却到室温后，取出合金硅锭，切除上部20％～50％，剩余部分即为太阳能级多晶硅。

4.如权利要求3所述的太阳能级多晶硅的提纯方法，其特征在于在步骤1)中，按质量百分比，工业铜料的加入量为10％～30％，余为多晶硅。

5.如权利要求4所述的太阳能级多晶硅的提纯方法，其特征在于工业铜料的加入量为10％～15％，余为多晶硅。

6.如权利要求3所述的太阳能级多晶硅的提纯方法，其特征在于在步骤1)中，所述多晶硅为块状多晶硅或/和粉状多晶硅。

7.如权利要求3所述的太阳能级多晶硅的提纯方法，其特征在于在步骤1)中，所述加热电源的功率为100～200kW。

8.如权利要求3所述的太阳能级多晶硅的提纯方法，其特征在于在步骤2)中，所述温度的上限为1450～1600℃，温度的下限为1300～1414℃，所述温度梯度为10～15℃/cm。

9.如权利要求8所述的太阳能级多晶硅的提纯方法，其特征在于所述温度的上限为1500～1550℃，温度的下限为1350～1414℃。

10.如权利要求3所述的太阳能级多晶硅的提纯方法，其特征在于在步骤3)中，所述下拉的速度为5～30mm/h。

11.如权利要求10所述的太阳能级多晶硅的提纯方法，其特征在于所述下拉的速度为10～20mm/h。