[go: up one dir, main page]

RU2008122400A - Способ производства кремния, пригодного для использования в солнечных элементах - Google Patents

Способ производства кремния, пригодного для использования в солнечных элементах Download PDF

Info

Publication number
RU2008122400A
RU2008122400A RU2008122400/15A RU2008122400A RU2008122400A RU 2008122400 A RU2008122400 A RU 2008122400A RU 2008122400/15 A RU2008122400/15 A RU 2008122400/15A RU 2008122400 A RU2008122400 A RU 2008122400A RU 2008122400 A RU2008122400 A RU 2008122400A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silicon
solidification
melt
carried out
metallurgical
Prior art date
Application number
RU2008122400/15A
Other languages
English (en)
Inventor
Петер ФАТ (DE)
Петер ФАТ
Альбрехт МОЦЕР (DE)
Альбрехт МОЦЕР
Original Assignee
Шойтен Солар Холдинг БВ (NL)
Шойтен Солар Холдинг БВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шойтен Солар Холдинг БВ (NL), Шойтен Солар Холдинг БВ filed Critical Шойтен Солар Холдинг БВ (NL)
Publication of RU2008122400A publication Critical patent/RU2008122400A/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02Silicon
    • C01B33/037Purification
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/121The active layers comprising only Group IV materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/04Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02Silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B11/00Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02Elements
    • C30B29/06Silicon
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547Monocrystalline silicon PV cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

1. Способ производства кремния солнечного качества, включающий: ! плавление кремния и ! направленное затвердевание расплава, ! отличающийся тем, что кристаллизационный фронт формируется в ходе направленного затвердевания, причем указанный фронт имеет форму по меньшей мере сегмента сферической поверхности. ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кристаллизационный фронт распространяется в расплаве радиально-симметрично. ! 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что затвердевание осуществляют с поверхности расплава. ! 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что затвердевание осуществляют с места, находящегося в объеме расплава. ! 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что расплав находится в тигле, и затвердевание осуществляют с места, находящегося на дне тигля. ! 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что металлургический кремний расплавляют. ! 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что металлургический кремний извлекают с помощью карботермического восстановления диоксида кремния углеродом. ! 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что карботермическое восстановление осуществляют в электродуговой печи. ! 9. Способ по любому из пп.6-8, отличающийся тем, что перед затвердеванием расплавленный металлургический кремний обрабатывают металлургическим способом в технологической печи, причем расплав предпочтительно очищают продувочным газом и/или в ходе металлургической обработки добавляют шлакообразующие компоненты. ! 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что затвердевание проводят в технологической печи. ! 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что после затвердевания расплава, краевую зону с каждой стороны затвердевшего кремниевого слитка удаляют, причем кр�

Claims (21)

1. Способ производства кремния солнечного качества, включающий:
плавление кремния и
направленное затвердевание расплава,
отличающийся тем, что кристаллизационный фронт формируется в ходе направленного затвердевания, причем указанный фронт имеет форму по меньшей мере сегмента сферической поверхности.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кристаллизационный фронт распространяется в расплаве радиально-симметрично.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что затвердевание осуществляют с поверхности расплава.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что затвердевание осуществляют с места, находящегося в объеме расплава.
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что расплав находится в тигле, и затвердевание осуществляют с места, находящегося на дне тигля.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что металлургический кремний расплавляют.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что металлургический кремний извлекают с помощью карботермического восстановления диоксида кремния углеродом.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что карботермическое восстановление осуществляют в электродуговой печи.
9. Способ по любому из пп.6-8, отличающийся тем, что перед затвердеванием расплавленный металлургический кремний обрабатывают металлургическим способом в технологической печи, причем расплав предпочтительно очищают продувочным газом и/или в ходе металлургической обработки добавляют шлакообразующие компоненты.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что затвердевание проводят в технологической печи.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что после затвердевания расплава, краевую зону с каждой стороны затвердевшего кремниевого слитка удаляют, причем краевая зона предпочтительно имеет толщину несколько сантиметров.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что оставшийся кремниевый слиток измельчают и перетравливают травильным раствором, причем кремниевые фрагменты, полученные при измельчении предпочтительно имеют диаметр примерно 5 мм.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что кремниевые фрагменты отмывают и сушат после перетравления.
14. Способ по любому пп.11-13, отличающийся тем, что кремниевый слиток или кремниевые фрагменты снова расплавляют и осуществляют другое направленное затвердевание.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что для повторного плавления предусмотрен отдельный тигель, и/или плавление осуществляют в отдельной кристаллизационной печи.
16. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительное направленное затвердевание осуществляют по любому из пп.1-5.
17. Способ по п.14, отличающийся тем, что после дополнительного направленного затвердевания удаляют краевую зону с каждой стороны затвердевшего кремниевого слитка, причем краевая зона предпочтительно имеет толщину, несколько сантиметров.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что оставшийся кремниевый слиток измельчают и перетравливают травильным раствором, причем кремниевые фрагменты, полученные при измельчении, предпочтительно имеют диаметр примерно 5 мм.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что после перетравления кремниевые фрагменты отмывают и сушат.
20. Кремниевая пластина, отличающаяся тем, что она выполнена, по меньшей мере частично, из кремния, полученного по любому способу из предшествующих пунктов.
21. Солнечный элемент, отличающийся тем, что он выполнен, по меньшей мере частично, из кремния, полученного по любому способу из предшествующих пунктов.
RU2008122400/15A 2005-12-21 2006-08-09 Способ производства кремния, пригодного для использования в солнечных элементах RU2008122400A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005061690A DE102005061690A1 (de) 2005-12-21 2005-12-21 Verfahren zur Herstellung solartauglichen Siliziums
DE102005061690.9 2005-12-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2008122400A true RU2008122400A (ru) 2010-01-27

Family

ID=37564135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008122400/15A RU2008122400A (ru) 2005-12-21 2006-08-09 Способ производства кремния, пригодного для использования в солнечных элементах

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20090074650A1 (ru)
EP (1) EP1968890B1 (ru)
JP (1) JP2009520664A (ru)
KR (1) KR20080100337A (ru)
CN (1) CN101341092A (ru)
AT (1) ATE497931T1 (ru)
AU (1) AU2006334868A1 (ru)
BR (1) BRPI0621079A2 (ru)
CA (1) CA2634592A1 (ru)
DE (2) DE102005061690A1 (ru)
RU (1) RU2008122400A (ru)
WO (1) WO2007079789A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007061977A1 (de) * 2007-12-21 2009-06-25 Futech Gmbh Verfahren zur Herstellung von Halbleiterpartikeln, insbesondere aus Silizium
KR101248073B1 (ko) * 2011-06-10 2013-03-27 한국에너지기술연구원 불활성 가스 블로윙을 이용한 표면 품질이 우수한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법
WO2012145568A1 (en) 2011-04-21 2012-10-26 Albert Einstein College Of Medicine Of Yeshiva University Antibodies to human b7x for treatment of metastatic cancer
CN102219219B (zh) * 2011-05-16 2012-11-07 青岛隆盛晶硅科技有限公司 一种定向凝固及渣滤熔炼提纯多晶硅的方法及设备
BR102013032779A2 (pt) * 2013-12-19 2015-12-08 Cia Ferroligas Minas Gerais Minasligas processo e equipamento para purificação de silício por solidificação direcional
DE102015215858B4 (de) * 2015-08-20 2019-01-24 Siltronic Ag Verfahren zur Wärmebehandlung von Granulat aus Silizium, Granulat aus Silizium und Verfahren zur Herstellung eines Einkristalls aus Silizium
CN110342523A (zh) * 2019-07-05 2019-10-18 聂康斌 采用石油焦添加废塑料冶炼的工业硅及其冶炼工艺
DE102024110524A1 (de) 2024-04-15 2025-10-16 Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, abgekürzt RWTH Aachen, Körperschaft des öffentlichen Rechts Verfahren zum Behandeln siliziumhaltiger Feststoffkörper

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4195067A (en) * 1977-11-21 1980-03-25 Union Carbide Corporation Process for the production of refined metallurgical silicon
US4242175A (en) * 1978-12-26 1980-12-30 Zumbrunnen Allen D Silicon refining process
US4247528A (en) * 1979-04-11 1981-01-27 Dow Corning Corporation Method for producing solar-cell-grade silicon
DE3611950A1 (de) * 1986-04-09 1987-10-22 Siemens Ag Verfahren zum abtrennen von festen raktionsprodukten, wie kohlenstoff, aus carbothermisch erzeugtem silizium
JPH10182286A (ja) * 1996-12-26 1998-07-07 Kawasaki Steel Corp シリコンの連続鋳造方法
JPH10182137A (ja) * 1996-12-26 1998-07-07 Kawasaki Steel Corp 太陽電池用シリコンの凝固精製方法及び装置
JPH10245216A (ja) * 1997-03-04 1998-09-14 Kawasaki Steel Corp 太陽電池用シリコンの製造方法
JPH10324515A (ja) * 1997-03-24 1998-12-08 Kawasaki Steel Corp 太陽電池用シリコンの製造方法
US5972107A (en) * 1997-08-28 1999-10-26 Crystal Systems, Inc. Method for purifying silicon
JPH1192284A (ja) * 1997-09-10 1999-04-06 Mitsubishi Materials Corp 一方向凝固多結晶組織を有するシリコンインゴットの製造方法
JP3446032B2 (ja) * 2000-02-25 2003-09-16 信州大学長 無転位シリコン単結晶の製造方法
US6816786B2 (en) * 2000-04-18 2004-11-09 Devrie S Intriligator Space weather prediction system and method
AU2002248549B2 (en) * 2001-03-08 2005-01-20 California Institute Of Technology Real-time spatio-temporal coherence estimation for autonomous mode identification and invariance tracking
US7672369B2 (en) * 2002-02-13 2010-03-02 Reify Corporation Method and apparatus for acquisition, compression, and characterization of spatiotemporal signals
US8021483B2 (en) * 2002-02-20 2011-09-20 Hemlock Semiconductor Corporation Flowable chips and methods for the preparation and use of same, and apparatus for use in the methods
JP2004284892A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Jfe Steel Kk 多結晶シリコンの製造方法
NO333319B1 (no) * 2003-12-29 2013-05-06 Elkem As Silisiummateriale for fremstilling av solceller
WO2005098720A2 (en) * 2004-04-02 2005-10-20 Spatial Data Analytics Corporation Forecasting based on geospatial modeling
US7620108B2 (en) * 2005-09-16 2009-11-17 Sony Corporation Integrated spatial-temporal prediction
US7468662B2 (en) * 2006-06-16 2008-12-23 International Business Machines Corporation Method for spatio-temporal event detection using composite definitions for camera systems
US8149278B2 (en) * 2006-11-30 2012-04-03 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. System and method for modeling movement of objects using probabilistic graphs obtained from surveillance data
US20080285651A1 (en) * 2007-05-17 2008-11-20 The Hong Kong University Of Science And Technology Spatio-temporal boundary matching algorithm for temporal error concealment
US9031129B2 (en) * 2007-06-15 2015-05-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Joint spatio-temporal prediction for video coding
US8542916B2 (en) * 2008-07-09 2013-09-24 Florida Atlantic University System and method for analysis of spatio-temporal data

Also Published As

Publication number Publication date
ATE497931T1 (de) 2011-02-15
JP2009520664A (ja) 2009-05-28
EP1968890B1 (de) 2011-02-09
BRPI0621079A2 (pt) 2011-11-29
KR20080100337A (ko) 2008-11-17
CA2634592A1 (en) 2007-07-19
DE102005061690A1 (de) 2007-07-05
WO2007079789A1 (de) 2007-07-19
US20090074650A1 (en) 2009-03-19
AU2006334868A1 (en) 2007-07-19
EP1968890A1 (de) 2008-09-17
DE502006008895D1 (de) 2011-03-24
CN101341092A (zh) 2009-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5400782B2 (ja) シリコン結晶を得るためのシリコン粉末の処理方法
US8409319B2 (en) Silicon purification method
CN105695777B (zh) 电子束定向凝固技术精炼镍基高温合金的方法
WO2010065401A3 (en) Purification of silicon by electric induction melting and directional partial cooling of the melt
JP2001240949A (ja) 微細な結晶粒を有する高純度銅加工品素材の製造方法
RU2008122400A (ru) Способ производства кремния, пригодного для использования в солнечных элементах
CN1221470C (zh) 高纯度硅的生产方法
JPH10245216A (ja) 太陽電池用シリコンの製造方法
EP2480497B1 (en) Method for producing high purity silicon
CN101778795A (zh) 金属硅的凝固方法
JP3140300B2 (ja) シリコンの精製方法および精製装置
JP5513389B2 (ja) シリコンの精製方法
JPWO2010013484A1 (ja) 金属の精製方法
JPH10182134A (ja) シリコンの精製方法
CN105274377B (zh) 一种吹气搅拌定向脱除铝合金中氢气的方法
JPH10251008A (ja) 金属シリコンの凝固精製方法
KR101568832B1 (ko) 고순도 페로실리콘 제조 방법
JP2000327488A (ja) 太陽電池用シリコン基板の製造方法
JPH10139415A (ja) 溶融シリコンの凝固精製方法
Li et al. Electromagnetic field induced structure transition of aluminum alloys during direct chill casting
JP2012012275A (ja) 保持容器、保持容器の製造方法および太陽電池用シリコンの製造方法。
JPH0696444B2 (ja) 高純度シリコンの製造方法
CN111762786B (zh) 一种硅熔体可控凝固去除杂质元素的方法
RU2204617C1 (ru) Способ рафинирования металлов и сплавов многократным электронно-лучевым переплавом
Ten et al. Continuous melting of oxygen-free copper

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20100424