[发明专利]粒状多晶硅及其生产方法

权利要求书

1.粒状多晶硅，包含致密的基质，所述致密的基质包含晶体尺寸优选从0.001μm至200μm，更优选0.01μm至29μm并且最优选0.01μm至4μm的辐射针状晶群。

2.根据权利要求1所述的粒状多晶硅，不含小于10μm尺寸范围内的超细颗粒的内含物。

3.根据权利要求1或2所述的粒状多晶硅，包括包含平行排列的针状晶体的表面层。

4.包括致密的基质与表面层的粒状多晶硅，其中基质与表面层包括平行排列的针状晶体。

5.粒状多晶硅，不含从1nm至小于10μm尺寸范围内的超细颗粒的内含物。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的粒状多晶硅，具有150μm至10mm的粒径。

7.一种用于生产根据权利要求1至6所述的粒状多晶硅的方法，包括：a）在第一阶段，在流化床反应器中，在900°C-970°C的流化床温度与0.7m/s至2.1m/s的气体速度下，使用高纯硅的晶种，由包含TCS和氢的具有20mol%至29mol%的TCS含量的气体混合物生产粒状硅，b）将在包含至少一个筛选板的筛选系统中获得的粒状硅分成至少两种或两种以上的筛选部分，并且研磨具有中间值小于在研磨系统的所述第一阶段中产生的所述粒状硅的中间值的合适的筛选部分，以便给出具有100μm至1500μm的尺寸并具有在400μm至900μm范围内的基于质量的中间值的籽晶，以及c）在第二阶段将这些籽晶供应至流化床反应器（1）。

8.根据权利要求7所述的方法，其中将具有在600μm至8000μm范围内的粒径分布以及在1200μm至2600μm范围内的基于质量的中间值的进一步的筛选部分供应至流化床反应器（4），并在870°C-990°C的流化床温度下使用包含TCS和氢的具有5.1mol%至小于10mol%的TCS含量的气体混合物进行表面处理。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中位于流化床反应器（1，4）中的反应器的底板上的粒状硅的固定床（13）具有大于100mm的高度，使用的所述硅具有优选大于0.8，更优选大于0.9并且最优选大于0.96的平均球度。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中在添加系统中的管道（50）与在移除系统中的管道都衬砌有单晶或多晶硅板（200），伴随提供被加工成硅板的硅棒（201），利用氮掺杂沉积在衬里与管道之间。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中使用关闭阀（60），所述关闭阀（60）与所述粒状硅接触的部分由材料NBR构成。

12.从流化床反应器中随尾气排出的纳米级晶体硅颗粒用于生产粒状多晶硅的应用，所述粒状多晶硅用于生产可印刷太阳能电池或用于生产锂离子电池的阳极材料。