[发明专利]P型太阳能电池等级多晶硅制备工艺

摘要

本发明公开了一种p型太阳能电池等级多晶硅的制备工艺，制备工艺依次包括如下步骤：(1)选择高品位硅石作原料；(2)以高纯石油焦与煤炭的混合物为还原剂还原硅石；(3)中频炉温度分区精炼；(4)高温电磁搅拌离心除杂；(5)高温中高频振动除杂；(6)脱磷；(7)铸锭。本发明从硅石做起，纯度自低到高(不同于目前国际上的纯度自高而低的传统工艺)，工艺简明、电耗降低、产出率高、无粉尘、振动、排污、腐蚀、爆炸等环保安全问题，可大幅降低目前太阳能电池的原料成本。

主权项

1、p型太阳能电池等级多晶硅制备工艺，其特征在于，依次包括如下步骤：(1)硅石选择：选择单种金属元素含量低于100ppmWt、总金属含量低于3000ppmWt、III族非金属元素含量低于0.1ppmWt和V族非金属元素含量低于100ppmWt的硅石作原料；(2)硅石还原：采用金属硅矿热炉和高电流密度石墨电极还原硅石，还原剂选用单种金属元素含量低于100ppmWt、总金属含量低于3000ppmWt和III族非金属元素含量低于0.1ppmWt的石油焦与煤炭的混合物，煤炭占还原剂总重量的-30％；(3)中频炉温度分区精炼：利用中频炉在1450-1800℃之间进行温度分区精炼，中间吹氧、漂渣除杂；(4)高温电磁搅拌离心除杂：利用旋转强电磁场搅动硅水，使杂质沿半径方向分布，祛除芯部和周边部高杂质区域；(5)高温中高频振动除杂：熔融上述工序所得块状硅料，硅汤浇注入外侧面用厚铁板密贴包围的保温包中，控制温度1500-1800℃、通过外围的非接触交变强磁场振动、保温静置，然后转至保温中间包运送到下道工序；(6)脱磷：将保温中间包置于密封容器中，抽真空至稳定在10-3Torr以下，然后充以略高于1大气压的惰性气体，利用强电子枪轰击硅水幕除磷，除磷后的硅水用加温坩埚承接转运至下一工序；(7)铸锭：坩埚运送至铸锭炉上方，硅水泄入经预热的铸锭炉内铸锭。