文档介绍：摘要迅速,导致了太阳能电池原料——多晶硅的严重短缺,这个问题严重制约着我国光伏产近年来,全球能源的日益紧张导致可再生能源的快速发展,其中光伏产业发展尤为业的发展,目前国内许多太阳能电池厂家处于半停产状态,无原料可生产,另一方面我国多晶硅原料几乎全部靠进口,国外厂家哄抬原料价格,使多晶硅的价格一路攀升至美元/公斤,导致国内生产厂家只能赚取微薄的加工利润。太阳能级多晶硅制备的主流技术有改良西门子技术和硅烷法,但都被国外厂家垄断,他们既不合资也不合作,导致我国原料生产这块严重受制于人,到目前为止其核心技术我国仍然没有完全掌握。发展新的太阳能级多晶硅制各工艺是解决我国多晶硅产业闯题的唯一出路,冶金法制备太阳能级多晶硅具有成本低、污染小等优点,但存在工艺不成熟等问题,因此开发良好的熔炼工艺具有重要意义。本研究采用自行设计的真空熔炼炉、电子束熔炼炉对工业硅进行提纯探究,研究不同的真空状态、保温时间、熔炼功率等熔炼参数对各种杂质元素的去除效果的影响,通过以上研究主要获得以下主要结果:真空熔炼对工业硅中的、、泻芎玫娜コЧ又试K卦诠瓒戏植疾均匀,中间部位成分较好,熔炼保温温度越高、保温时间越长对杂质的去除效果越好,采用气保护有利于杂质元素的去除,而且可以减少硅料的挥发,但不利于保温,增加能耗。通过适当的工艺可以将杂质元素暮拷档椭玞K氐暮拷档电子束熔炼熔炼后金属杂质在硅锭上分布不均匀。会向表面聚集,非金属元素分布十分均匀,不存在偏析等现象。电子束熔炼对杂质元素的去除效果不明显,但对、、都有很好的效果,增大熔炼功率、增加熔炼时间有利于杂质元素的去除,同时适当的工艺可以将、三种杂质元素降低至以下,达到太阳能级硅料的要求;通过这些研究表明真空熔炼以及电子束熔炼是提纯硅材料的有效方法,采用合适的工艺可以获得良好的效果,再辅助以定向凝固可以将金属杂质进一步去除,满足太阳能关键词:太阳能电池;太阳能级多晶硅;电子束熔炼;真空熔炼至以下;级硅材料的要求。大连理工大学硕士学位论文
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作者签名::,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
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言目前,全球能源行业正面临着一次能源的枯竭与环境保护的双重压力。积极发展可再生能源已成为世界共识,太阳能是资源最丰富的可再生能源,具有独特的优势和巨大的开发利用潜力【。无论发达国家还是发展中国家对此都十分重视目前在太阳能上的利用主要有太阳能热利用裟苋人和太阳能光伏发电利用,其中太阳能热利用方面我国已做到世界第一,许多家庭都安装了太阳能热水器了,在太阳能光伏发电上的利用主要是指将太阳光能转化为电能,目前将光能转化为电能的太阳能电池种类很多,例如有晶体硅太阳能电池,薄膜太阳能电池,化合物太阳能电池等等,以多晶硅为基板材料的太阳能电池因其高的转换效率。较小的生态影响和长时间不降解等优点,使得其自从太阳能电池发明至今一直处于主导地位。近年来,太阳能电池产业不断迅速发展,半导体工业废料璨牧已不能满足太阳能电池产业发展的需要,原料供应不足已经成为太阳能电池产业发展的瓶颈之一。为了满足日益增长的太阳能产业对硅材料的需要,有必要建立一个不依赖半导体工业的太阳能电池产业原料供应系统【。通常,硅太阳能电池的原料主要是利用电子工业用硅单晶的废弃料和高成电路的废弃片,而后者则是利用化学提纯的高纯多晶硅材料,主要包括低质量的电子级高纯多晶硅以及近年发展出来的太阳能级高纯多晶硅。目前生产多晶硅的技术被几个西方国家的公司所垄断,而且经过几代的发展,技术成熟,产品质量高,但能耗较高,同时他们既不合资也不合作,所以导致我国在多晶硅制备方面严重受制于人【近年来,各国都在大力发展太阳能产业【鹿裙沂奠毫诵履茉凑吆托碌奶阳能项目,国际光伏市场快速发展,如图所示。以德国为例,年的太阳能电池系统安装量年增加了ヒ陨