化学进展

作者：曾毅, 任永生, 马文会, 陈辉, 詹曙, 曹静

单位：1 昆明理工大学冶金与能源工程学院 昆明 650093,2 东京大学材料工程学院 东京 113-8656,3 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室 北京 100083,4 合肥工业大学计算机与信息学院 合肥 230601

关键词：太阳能,冶金级硅,除硼,冶金法,硅提纯

基金：国家自然科学基金青年基金项目(52104303),国家自然科学基金云南联合基金项目(U1702251),北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室基金项目(KK21-07)

太阳能作为一种绿色可再生能源受到了广泛关注,而杂质去除是从冶金级硅中获得太阳能级硅所需的纯化过程,对硅基太阳能电池的制备至关重要。冶金法制备太阳能级多晶硅新工艺技术由于其能耗低、成本低和污染少等优点,成为研究开发的热点,但如何有效地去除硼是我们面临的最严峻的挑战之一。本文综述了硼的热力学和动力学性质(溶解度、扩散率、扩散系数、传质系数和活度系数)以及近年来除硼的相关课题研究(吹气、炉渣处理、等离子体处理、酸浸和溶剂精炼)。研究发现,溶剂精炼是一种很有前途的获取高纯硅的方法,硅的富集率以及硼的去除率均可达到90%以上,而添加剂能够加强硼化物的形成和析出来改进除硼工艺,且后续几乎可被完全消除,不会对精炼硅造成污染,这将更加有效除硼并增加工艺实用性。最后本文对几种除硼工艺进行了比较分析,并对冶金法的应用前景进行了展望。

来源：2022年第4期

《化学进展》期刊编辑部

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