伴隨著能源危機的不斷加劇,國家關(guān)于清潔動力的展開越來越重視,光伏工業(yè)作為清潔動力的代表之一,敏捷占領(lǐng)市場并廣受好評。跟著全球光伏商場的爆發(fā)性增長,作為光伏原料的多晶硅市場也是車水馬龍,而多晶硅制備技術(shù)也在不斷推陳出新,其中,改善西門子法、硅烷法、流化床法是市場應(yīng)用最多的辦法。
現(xiàn)在來說,成功完成多晶硅商業(yè)化出產(chǎn)的流化床裝置都采用了硅烷流化床,其原料為硅烷與氫氣。硅烷易與其他氯硅烷別離,本身分化溫度低,分化率高,副反應(yīng)少,這就賦予了硅烷流化床法很大的優(yōu)勢:精餾、尾氣處理工序簡單,能耗和單體出資都能大大降低,反應(yīng)轉(zhuǎn)化率挨近100%,流化床電耗僅為改善西門子法的10%~20%。別的,由于反應(yīng)徹底,副反應(yīng)少,整個反應(yīng)系統(tǒng)可以做到徹底閉路循環(huán)。
流化床法一般是以硅烷或氯硅烷作為硅源氣、以氫氣作為載氣,在流化床反應(yīng)器內(nèi)預(yù)先放置的硅籽晶上發(fā)生氣相堆積反應(yīng)。跟著出產(chǎn)進行,從流化床底部不斷排出長大的顆粒硅產(chǎn)品,一同從頂部添加適量的硅籽晶。
我們知道,多晶硅按純度要求分為金屬級、電子級(EG)和太陽能級(SOG),特別是關(guān)于電子級而言,要求多晶硅的純度在11N。這就對多晶硅出產(chǎn)辦法的產(chǎn)品純度提出了難題。
由于關(guān)于產(chǎn)品純度的苛刻要求,流化床法出產(chǎn)進程比其他流態(tài)化進程更為復(fù)雜,對裝備制作也提出了更高的要求。
在反應(yīng)進程中,硅烷氣進入流化床后會敏捷分化,一部分發(fā)生異相反應(yīng),堆積至硅顆粒外表;另一部分發(fā)生均相反應(yīng),生成氣相微核,該微核經(jīng)過一系列聚合長大進程生成硅粉,在此聚合進程中還有一定份額粘附到硅顆粒外表,成為顆粒硅產(chǎn)品的一部分。這個復(fù)雜的進程導(dǎo)致了顆粒硅出產(chǎn)中某些問題會無法防止。