中國粉體網訊 大全新能源年產30萬噸工業(yè)硅、10萬噸多晶硅,、2000臺箱變逆變器項目,,天山鋁業(yè)140萬噸電解鋁綠色低碳能效提升項目,中清光伏年產6GW光伏電池項目等21個重大項目集中開工,,項目總投資343.7億元,。
據了解,2023年12月13日,,大全能源發(fā)布公告稱,,公司與石河子市政府、石河子經開區(qū)管委會及天富能源簽訂了《大全能源硅基新材料產業(yè)園項目投資協(xié)議書》,,約定公司在新疆石河子市投資建設“大全能源硅基新材料產業(yè)園項目”,。該項目一期項目計劃投資75億元,建設年產5萬噸多晶硅及配套15萬噸工業(yè)硅,、120萬支圓硅芯項目,;二期計劃投資75億元,建設年產5萬噸多晶硅及配套15萬噸工業(yè)硅,、100萬支圓硅芯項目,。
據了解,多晶硅可通過直拉法或區(qū)熔法制備單晶硅,,而單晶硅片是半導體工業(yè),、電子信息產業(yè)、太陽能光伏電池產業(yè)的最主要,、最基礎的功能性材料,。多晶硅根據其純度不同可分為冶金級、太陽能級和電子級,,其中電子級多晶硅純度要求最高(純度在9N以上),。
由于多晶硅生產工藝的復雜性,,目前其制備工藝有較高的技術壁壘,還需進一步優(yōu)化與提升�,,F(xiàn)階段主流的多晶硅生產工藝有改良西門子法,、硅烷法、氣液沉積法,、流化床法,、碳熱還原法和熔鹽電解法等。
改良西門子法是將工業(yè)硅粉(純度>98%)與鹽酸在一定的條件下合成氯硅烷,,之后通過精餾塔對氯硅烷內的重組分及輕組分分別進行提純,,提純后得到的高純度三氯氫硅送至還原爐內,通過與氫氣發(fā)生還原反應獲得最終產物多晶硅,。是目前我國多晶硅生產的主流工藝,。
流化床法采用的工業(yè)原料為冶金級硅粉(Si)、氫氣(H2),、氯化氫(HCl),、四氯化硅(SiCl4),其主要反應過程分為四步:第一步,,Si + H2 + HCl + SiCl4 →SiCl3,;第二步,SiCl3 + H2 → SiH2Cl2,;第三步,,通過SiH2Cl2制備 SiH4(硅烷氣);第四步,,SiH4在流化床內發(fā)生分解反應,,在反應器內預先放置的硅粉上不斷沉積,形成粒狀產物多晶硅,。
碳熱還原法的工藝原理是碳與二氧化硅進行反應生成硅,。碳與二氧化硅首先進行還原反應生成碳化硅,然后將碳化硅放置在電弧爐內與二氧化硅反應,,生成的硅沉積在熔煉腔底部,。該工藝制備的多晶硅純度高,但該工藝開發(fā)時間較短,,尚未得到廣泛推廣,。
熔鹽電解法制備多晶硅的工藝原理:電解質(二氧化硅、氟硅鹽,、硅酸鹽等)溶解在熔鹽中解離出相應的陰,、陽離子,不同離子的析出電位不同,在電流作用下,,硅沉積在陰極上而獲得多晶硅,。
參考來源:
王美娟等. 國內多晶硅生產工藝發(fā)展探討
石河子零距離,;大全能源,;中清光伏;中國粉體網
(中國粉體網編輯整理/九思)
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