[发明专利]将硅屑回收利用为电子级多晶硅或冶金级硅的方法

说明书

本文描述了将硅屑回收利用为电子级多晶硅或冶金级硅的方法。在一个实例中，一种方法包括切割硅锭并从切割工艺中回收具有第一纯度的硅屑。在升级的冶金硅工艺中对所述回收的硅进行纯化，以生产具有比所述第一纯度更高的第二纯度的电子级多晶硅颗粒。所述升级的冶金硅工艺可包括将所述回收的硅颗粒溶解在熔融的铝金属熔体中。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年4月19日提交的名称为“METHOD OF RECYCLING SILICONSWARF INTO ELECTRONIC GRADE POLYSILICON”(将硅屑回收利用为电子级多晶硅的方法)的美国临时申请No.62/487,447的权益，其全部内容据此以引用方式并入本文。本申请还要求于2017年4月19日提交的名称为“METHOD OF RECYCLING SILICON SWARF INTOMETALLURGICAL GRADE SILICON”(将硅屑回收利用为冶金级硅的方法)的美国临时申请No.62/487,452的权益，其全部内容据此以引用方式并入本文。

技术领域

本发明的实施例属于可再生能源领域，具体地讲，涉及回收利用硅副产物的方法。

背景技术

太阳能光伏产业使用硅晶片来构建光伏电池和模块。光伏电池(常称为太阳能电池)是熟知的用于将太阳辐射直接转换为电能的装置。一般来讲，使用半导体加工技术在半导体基板的表面附近形成p-n结，从而在半导体晶片或基板上制造太阳能电池。照射在基板表面上并进入基板内的太阳辐射在基板块体中形成电子和空穴对。电子和空穴对迁移至基板中的p型区和n型区,从而在掺杂区之间产生电压差。将掺杂区连接至太阳能电池上的导电区，以将电流从电池引导至与其耦接的外部电路。

附图简要说明

图1是根据本公开的一个实施例的回收利用硅屑以生产高纯度多晶硅的方法的流程图。

图2是根据本公开的一个实施例的表示回收利用硅屑以生产高纯度多晶硅的方法中的铸锭切割工艺的流程图。

图3是根据本公开的一个实施例的表示回收利用硅屑以生产高纯度多晶硅的方法中的升级的冶金硅工艺的流程图。

图4是根据本公开的一个实施例的回收利用硅屑以生产冶金级硅颗粒的方法的流程图。

图5是根据本公开的一个实施例的用于分离硅屑的离心装置的图。

图6是根据本公开的一个实施例的示出从硅屑分离出来的硅颗粒的纯度水平的图表。

图7是根据本公开的一个实施例的离心管中的硅聚集体的示图。

图8是根据本公开的一个实施例的冶金级硅颗粒的示图。

图9示出了根据本公开的一个实施例的硅屑和冶金级硅颗粒中的粒度分布的曲线图。

图10是根据本公开的一个实施例的使用冶金级硅颗粒的硅纯化工艺的图。

具体实施方式

以下具体实施方式本质上只是例示性的，并非意图限制所述主题的实施例或此类实施例的应用和用途。如本文所用，词语“示例性”意指“用作实例、例子或举例说明”。本文描述为示例性的任何实施方式未必理解为相比其他实施方式是优选的或有利的。此外，并不意图受前述技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中提出的任何明示或暗示的理论的约束。

本说明书包括对“一个实施例”或“某个实施例”的参考。短语“在一个实施例中”或“在某个实施例中”的出现不一定是指同一实施例。特定的特征、结构或特性可以任何与本公开一致的合适方式加以组合。

术语。以下段落提供存在于本公开(包括所附权利要求书)中术语的定义和/或语境：

“包括”。该术语是开放式的。如在所附权利要求书中所用，该术语并不排除其他结构或步骤。