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多晶硅生產(chǎn)

　　目前市場(chǎng)上太陽能級(jí)多晶硅產(chǎn)品85%以上是依靠改良西門子工藝生產(chǎn)制得,在改良西門子工藝生產(chǎn)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(nèi)要用到大量的石墨制品耗材,在處理副產(chǎn)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(nèi)的高純石墨材料

　　氣相沉積法生產(chǎn)多晶硅是在一個(gè)密閉的還原爐內(nèi)進(jìn)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(nèi),混合氣在高溫硅芯載體上發(fā)生沉積獲得多晶硅產(chǎn)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(yīng),高純石墨剛好能夠滿足這個(gè)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(jìn)多晶硅產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。

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

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

　　還有報(bào)道稱,在多晶硅還原爐內(nèi)增加高純石墨材料復(fù)合板, 這些石墨材料復(fù)合板分布在還原爐內(nèi)壁與各對(duì)電極之間,可以很好的保持還原爐內(nèi)的熱場(chǎng)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(chǎn)成本。

　　2 熱氫化爐中高純石墨材料

　　熱氫化技術(shù),是以四氯化硅和氫氣為原料, 經(jīng)120一1250℃的石墨發(fā)熱體加熱,進(jìn)行還原反應(yīng)生成三氯氫硅。四氯化硅氫化爐是熱氫化工藝中的關(guān)鍵設(shè)備,在氫化爐內(nèi)發(fā)生的熱氫化反應(yīng)中,會(huì)產(chǎn)生一定量的硅粉,當(dāng)硅粉沉積在石墨發(fā)熱體上的時(shí)候,沉積的硅粉會(huì)使石墨發(fā)熱體之間的距離變小,并且各個(gè)石墨發(fā)熱體之間存在電勢(shì)差,導(dǎo)致石墨發(fā)熱體之間發(fā)生放電,而對(duì)設(shè)備帶來的損害,降低設(shè)備的使用壽命。

　　當(dāng)前有研究指出,在熱氫化爐內(nèi)為減少熱量損失,提高熱效率,采取墨材料制備的換熱設(shè)備的方法,將排出氫化爐的高溫反應(yīng)氣體與進(jìn)入氫化爐內(nèi)的氣體進(jìn)行熱交換;還有采用內(nèi)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(yīng)用越來越廣泛。

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