Cu对Al-50%Si合金法提纯太阳能级多晶硅过程中初晶硅Al含量影响研究 |
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引用本文: | 陈文雨,刘家旭,刘嘉霖,陈嘉慧,张银涛,唐洪,赵紫薇,高忙忙.Cu对Al-50%Si合金法提纯太阳能级多晶硅过程中初晶硅Al含量影响研究[J].人工晶体学报,2023(9):1660-1667. |
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作者姓名: | 陈文雨 刘家旭 刘嘉霖 陈嘉慧 张银涛 唐洪 赵紫薇 高忙忙 |
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作者单位: | 宁夏大学材料与新能源学院宁夏光伏材料重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(52164047);;宁夏自然科学基金(2021AAC03064);;中国科学院“西部之光”人才培养计划(XAB2022YW10); |
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摘 要: | Al-Si合金法提纯具有生产成本低、除杂效率高、副产物单一等特点,是一种极具潜力的太阳能级多晶硅原料的制备方法。在该工艺路线中,Al作为溶剂不可避免地会对Si产生污染,如何降低初晶硅中Al的含量是亟需解决的问题之一。本文通过向Al-50%Si合金中加入Cu,分析Cu对合金溶液热力学性能的影响,结合Cu的存在方式,探讨Cu对Al污染的抑制作用。结果表明:在Al-50%Si合金中添加10%(质量分数)Cu后,合金中Al的活度系数降低至0.714 8;初晶硅中Al的含量从250.960 mg/kg降低到181.637 mg/kg,比未添加Cu时减少了27.62%,同时,Cu在初晶硅中的残留仅为12.6 mg/kg,低于Cu在Si中的固溶度。可见,在Al-Si合金中引入Cu并未对初晶硅造成二次污染。因此,采用Al-Si-Cu三元合金体系进行提纯制备太阳能级多晶硅能够有效抑制Al对初晶硅的污染。
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关 键 词: | Al-Si合金 Cu Al含量 活度系数 Al2Cu 初晶硅 |
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