研究目的
研究结合交变电磁场的定向凝固法回收硅废料及其电学性能。
研究成果
交变磁场与定向凝固相结合的方法能有效回收多晶硅废料。铸态多晶硅中的夹杂物颗粒主要由棒状β-Si3N4和块状3C-SiC组成。电磁力加速熔体流动并增强提升力,使较大颗粒被推至锭料顶部。采用回收硅制备的太阳能电池平均转换效率符合市场需求。
研究不足
该研究未提及先前研究中磁场与定向凝固对夹杂物颗粒分离的联合作用。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用定向凝固过程中的感应熔炼法回收硅废料,探究磁场与定向凝固联合作用下硅锭中夹杂物颗粒的分布规律。
2:样品选择与数据来源:
原料为含约1.49%夹杂物颗粒的多晶硅尾渣与高纯硅材料(纯度6N)的硅混合物。
3:49%夹杂物颗粒的多晶硅尾渣与高纯硅材料(纯度6N)的硅混合物。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:使用工业定向凝固炉(DPS650)熔炼硅锭,该熔炼炉包含密封炉体、感应加热系统、真空系统、锭体提升机构、温控系统及压力报警等辅助系统。
4:实验步骤与操作流程:
通过感应加热熔融原料,保温15小时确保完全熔化,装置驱动下拉运动促使多晶硅通过提拉机构实现定向凝固。
5:数据分析方法:
采用电子探针X射线显微分析(EPMA)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察微观结构,通过电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定样品杂质浓度。
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Industrial directional solidification furnaces
DPS650
Used to smelt silicon ingots
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Electron Probe X-Ray Microanalysis
EPMA
Used for microstructure observation
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Scanning Electron Microscope
SEM
Used for microstructure observation
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Energy Dispersive Spectrometer
EDS
Used for microstructure observation
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Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer
ICP-MS
Used for determining impurities concentrations
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