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多晶硅生產

　　目前市場上太陽能級多晶硅產品85%以上是依靠改良西門子工藝生產制得,在改良西門子工藝生產過程中,高純石墨以其優(yōu)異的特性在多道工序中被廣泛使用;例如多晶硅氣相沉積的還原爐內要用到大量的石墨制品耗材,在處理副產物四氯化硅的熱氫化工藝中也要用到高純石墨材料。

　　1 氣相沉積還原爐內的高純石墨材料

　　氣相沉積法生產多晶硅是在一個密閉的還原爐內進行,將特定配比的三氯氫硅與氫氣的混合氣通入到還原爐內,混合氣在高溫硅芯載體上發(fā)生沉積獲得多晶硅產品;連接沉積載體硅芯和傳輸電流的電極之間需要一種特殊材料,能夠在高溫下不分解、不參與硅的反應,高純石墨剛好能夠滿足這個要求; 利用高純石墨制備的石墨件是如今固定硅芯、傳輸電流不可替代的材料,高純石墨的發(fā)展有利于改進多晶硅產品的內在質量。

　　在現(xiàn)有技術條件下,高純石墨制品在多晶硅生產中的應用具有不可替代性,因此如果要盡量降低石墨件對多晶硅的污染,必須從石墨件的自身質量著手。首先,選用雜質含量較低的高純或超高純石墨。

　　然后,采用更先進的處理技術,比如改進加工工藝,使石墨的灰分更少、強度更高;另外,可以借助如今先進的表面處理技術,可以對石墨件進行涂覆處理,如涂硅、碳化硅等。

　　還有報道稱,在多晶硅還原爐內增加高純石墨材料復合板, 這些石墨材料復合板分布在還原爐內壁與各對電極之間,可以很好的保持還原爐內的熱場分布,提高熱能利用率,從節(jié)能角度分析可以降低多晶硅的生產成本。

　　2 熱氫化爐中高純石墨材料

　　熱氫化技術,是以四氯化硅和氫氣為原料, 經120一1250℃的石墨發(fā)熱體加熱,進行還原反應生成三氯氫硅。四氯化硅氫化爐是熱氫化工藝中的關鍵設備,在氫化爐內發(fā)生的熱氫化反應中,會產生一定量的硅粉,當硅粉沉積在石墨發(fā)熱體上的時候,沉積的硅粉會使石墨發(fā)熱體之間的距離變小,并且各個石墨發(fā)熱體之間存在電勢差,導致石墨發(fā)熱體之間發(fā)生放電,而對設備帶來的損害,降低設備的使用壽命。

　　當前有研究指出,在熱氫化爐內為減少熱量損失,提高熱效率,采取墨材料制備的換熱設備的方法,將排出氫化爐的高溫反應氣體與進入氫化爐內的氣體進行熱交換;還有采用內置熱輻射屏和剛性高致密性高純石墨的方式來減少熱量損失。因此高純石墨材料在熱氫化爐中的應用越來越廣泛。

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