그러나, 가공 과정에서 많은 독성 물질과 강한 전자기 방사선을 가진 기계를 사용했다.
증착법에 의한 광전지 폴리 실리콘 박막의 제조 일반적으로 고순실리콘이나 삼염화수소실리콘을 기원으로 화학 퇴적, 물리적 퇴적, 액상 외연을 이용한다. 퇴적막은 무정형, 미정, 다결정 형태로 존재한다. 하지만 비결정질 실리콘 박막 태양전지에는 광분해 현상이 있기 때문에 이 방법의 한 가지 측면은 퇴적 조건을 변경하거나 비정질 실리콘을 재결정하여 폴리실리콘 필름을 준비하는 것이다. 위의 방법에서 물리적 기상침착은' 구멍' 과 매달린 키 밀도가 높기 때문에 태양전지 재료의 요구를 충족시킬 수 없다. 일본 덕산초전은 이미 연간 200 톤의 화학기상침착광전지 폴리실리콘 박막 실험공장을 건설한 것으로 알려졌다. 산업 생산에서 이러한 방법의 주요 문제는 퇴적 속도와 결정율입니다. 에너지 소비량은 실란법보다 낮지 않다.
(4) 비정질 실리콘 박막 또는 분말의 전기 화학적 증착. 이 방법은 모스크바 공과대학에서 개발한 것이다. 주요 단계는 자기 전파 고온 합성을 통해 가용성 실리콘 화합물을 얻은 다음 막 분리 공정과 초고주파 전기 분해 기술을 통해 5 가지 이상의 비정질 실리콘 박막 또는 분말을 얻는 것이다. 이 기술의 아이디어는 초고주파 전기 분해 기술이 우라늄을 추출하는 데서 나온다.
셋째, 연구 내용, 목표, 특정 평가 지표
1, 기술 솔루션
염소가 함유되지 않은 메탄산소 실리콘에서 폴리실리콘을 생산하는 방법은 5 단계, 즉 삼에톡시 실리콘의 합성이다. 트리 에톡시 실란의 정제; 트리 에톡시 실란 불균등 화는 실란을 생성합니다. 실란 정제; 실란 열분해에 의한 폴리 실리콘의 제조. 이 방법은 1 과 같은 프로세스 프로세스를 사용합니다.
순수 에탄올과 순도는 99%, 입도는 200 목 건조 실리콘가루 반응으로 삼에톡시 실리콘을 생산한다. 주요 부산물은 소량의 테트라 에톡시 실란이다. 이 반응은 대기압과180 C 에서 구리 기반 촉매제로 진행된다. 에탄올은 증류를 통해 회수된다. 흡착이나 증류를 통해 사에톡시 실리콘을 제거하여 삼에톡시 실리콘을 순수화하다.
정제된 삼에톡시 실리콘은 상압과 상온에 가까운 액체 촉매제에 의해 불균등화된다. 분리 된 실란은 흡착되어 정제되고 800 ℃의 유동층 반응기로 들어갑니다. 열분해, 150- 1500 을 통해? M 입상 폴리 실리콘.
반응 과정에서 발생하는 주요 부산물인 사에톡시 실리콘과 수소는 다음과 같은 반응을 통해 재활용된다.
3si (oc2h5) 4+si+2 H2 → 4 SiH (oc2h5) 3 (50 기압, 150 섭씨)
또한 실리콘산 에틸에스테르는 실리콘솔, 실리콘 오일, 수지 등 많은 가치 있는 상품으로 가공할 수 있다.
2. 연구 내용
(1) 반응 온도, 압력, 유량, 흡착제 등 각 공정에 가장 적합한 공정 조건을 결정합니다. 을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다
(2) 트리 에톡시 실란 합성, 트리 에톡시 실란 불균등 화에 의한 실란 및 실란 열분해에 의한 폴리 실리콘의 제조에 관한 동역학 연구.
(3) 트리 에톡시 실란과 트리 에톡시 실란 불균등 화 실란을 합성하기위한 촉매 선택 및 새로운 고효율 촉매의 분자 설계 및 제조.
(4) 테트라 에틸 오르토 실리케이트에 의한 트리 에톡시 하이드로 실란의 제조에 관한 연구.
(5) 전체 과정의 시뮬레이션, 특히 유체 흐름 상태의 시뮬레이션은 생산 라인의 규모를 확대하기 위한 이론적 지침을 제공합니다.
3. 연구 목표
(1) 염소가없는 실록산으로 폴리 실리콘을 제조하는 공정 및 조건을 결정합니다.
(2) 각 프로세스의 반응률 또는 흡착률과 같은 역학 매개변수를 결정하여 생산 설비 설계에 대한 완전한 데이터를 제공합니다.
(3) 전체 프로세스의 시뮬레이션을 완료하십시오.
(4) 연간 500kg 의 폴리 실리콘을 생산하는 실험실 설비를 완성하다.
4. 특정 평가 지표
(1) 실리카 흄 전환율은 90%, 에탄올 전환율은 90%, 테트라 에톡시 실란에 대한 트리 에톡시 실란의 선택성은 98%, 트리 에톡시 실란 불균등 화 반응 전환율은 90% 에 달했다.
(2) 폴리 실리콘 분말의 평균 입도는 800- 1000 입니까? M.
(3) 폴리 실리콘 품질 지표는 국가 차원의 기준에 부합한다.
불순물 저항률 또는 농도
체적 순도 기증자 (P, As, Sb) 저항률 ≤300ω? 센티미터
주 (b, Al) 저항률 ≤3000ω? 센티미터
탄소 ≤ kloc-0/00ppba
벌크 금속 총량
(철, 구리, 니켈, 크롬, 아연) ≤ 500pptw
총 표면 금속 ≤ 1000pptw.
넷째, 핵심 기술과 혁신
1, 핵심 기술
(1) 삼에톡시 실리콘화반응촉매의 선택과 공정조건의 결정.
(2) 정실리콘산 에틸에스테르 수소 회수 공정 조건과 정실리콘산 에틸에스테르 전환율의 확정.
(3) 실란 열분해 공정 조건의 결정.
(4) 입자 폴리 실리콘 표면의 불순물 함량 제어.
2. 혁신
(1) 실리콘은 불소가없는 염소가없는 공정으로 제조되며 원료 및 중간물은 장비를 부식시키지 않습니다.
(2) 실란 분해는 유동층 공정을 사용하여 에너지 소비를 줄입니다.
(3) 제품은 알갱이로 단결정 실리콘의 연속 가재와 당기기 과정에 적합하다.
(4) 폐쇄 사이클을 사용하여 원자재 활용도를 향상시킵니다.
(5) 이 공정에 대한 실험 연구와 동시에 시뮬레이션 시스템을 구축하여 향후 생산 확대에 대한 이론적 지침을 제공한다.
다섯째, 기존 기본 조건 (사전 연구 작업, 기술팀, 설비 등). ) 을 참조하십시오
1, 사전 연구 작업
(1) 실리카 흄과 에탄올로부터 트리 에톡시 하이드로 실란을 합성하는 방법을 연구 하였다. 달성된 단계적 성과로는 실리콘가루 전환율 95%, 알코올 전환율 90%, 삼에톡시 실리콘 선택성 97% 가 있다. 동반되는 산물은 수소이다. 증류로 준비한 삼에톡시 실리콘은 완전히 반응하지 않는 알코올을 분리한 다음 화학 흡착을 통해 삼에톡시 실리콘을 정제한다. 이 방법은 이미 국가 발명 특허를 신청했다.
(2) 후속 단계에 대한 이론적 연구와 예비 실험 탐구를 실시하여 이 공정이 가능하다는 것을 증명했다.