太阳能级多晶硅生产方法之气液沉积法

虽然已经有成熟的西门子方法生产太阳能发电多晶硅，人们还是希望开发出更加经济的工艺技术来生产廉价的适用于太阳电池应用的硅材料。 　　

这种对新的生产技术的追寻从多晶硅工业开始就一直没停顿过。前面在硅烷法中介绍的Ethyl法，Union Carbule方法等就是这种努力的结果，它推动了流化床法的应用和推广。人们还尝试许多其他的方法，如将细小的硅芯换成粗大的硅管增加沉积速度，新的还原技术，甚至用物理提纯的方法，等等。以期得到能被市场接受的低成本多晶硅产品。 　　

虽然这些技术现在都没有得到市场接受，但这些方法的创新思想及其在通往产业化路上所遇到的市场障碍能给大家带来思考和启发。 　　

气液沉积法 　　

气液沉积法（vapor to liquid deposition，VLD)，又称作“培融析出法”，是多晶桂制造商日本德山公司（Tokuyama)于1999一2005年开发出的具有专利权的太阳能发电级多晶硅制备技术。德山公司开发该技术的最初目标是“低成本”，即尽量从三氯硅烷中找到最大沉积率，而不是追求纯度。 　　

气液沉积法的核心思想是提高沉积表面温度到超出硅的熔点，这样既提高了沉积的速度，而且得到液态硅，或其凝固后的硅块。具体做法是将西门子法中的硅芯换成石墨管，通电加热到1 500°C左右，将提纯后的SiHCl3和H2的混合物从石墨管的上部注人炉内，在石墨管内壁1500°C高温处反应生成液体状硅，然后滴入底部收集盘，温度降低后形成固体粒状或块状硅。 　　

此工艺的主要优点是：1500°C还原，还原的速率比低温（1100°C)还原提高10倍，并将还原硅的间断操作变为连续生产，易于扩大规模。原理上也可以采用四氯化硅作为原料，这样可以将西门子法中的副产物四氯化硅综合利用起来免除高耗能的氢化过程。 　　

此工艺生产的硅料含碳量高，带有石墨材料的杂质。据报道产品可用于制备太阳能发电太阳电池。 　　

目前，德山公司已解决与使用VLD法相联系的技术上的大部分困难，完成了年产2001的试验线建设，并开始试产。VLD技术完全投人规模化的商业应用可能还需要一些时间。 　　

气液沉积法又称作“培融析出法”，此工艺的主要优点是：1500°C还原，还原的速率比低温（1100°C)还原提高10倍，并将还原硅的间断操作变为连续生产，易于扩大规模。

更新时间：2015-8-11 7:44:50
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