CN102275931B - 氢氧焰等离子体提纯冶金级多晶硅粉体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种氢氧焰等离子体提纯冶金级多晶硅粉体的方法，该方法包括以下步骤：a、将冶金级硅粉进行超声清洗后，室温下晾干，得到预处理硅粉；b、将预处理硅粉放入氢氧焰等离子体提纯装置内的送料槽中；c、打开所述氢氧焰等离子体提纯装置内的氢氧焰产生装置，预产生3～5分钟，以使火焰稳定；d、打开送料槽，通过调节氢氧焰等离子体提纯装置内的左右控制弹簧的伸长尺寸使斜坡与水平面的夹角为10～40度，此时硅粉颗粒均匀下落并均匀有序地通过火焰，即得提纯后的冶金级多晶硅粉体；该提纯后的冶金级多晶硅粉体落入玻璃容器，收集即可。本发明不但便于实现大规模的生产应用，而且有效降低了能耗及提纯成本，同时也降低了提纯的难度。

Description

氢氧焰等离子体提纯冶金级多晶硅粉体的方法
技术领域
本发明涉及多晶硅提纯领域，尤其涉及氢氧焰等离子体提纯冶金级多晶硅粉体的方法。 
背景技术
硅太阳电池是最常用的卫星电源，从1970年起，由于空间技术的发展，各种飞行器对功率的需求越来越大，在加速发展其他类型电池的同时，世界上空间技术比较发达的美、日等国家，都相继开展了高效硅太阳电池的研究。作为太阳能电池的主要原材料硅，正在随着太阳能光伏产业的发展受到越来越多的重视，尤其是多晶硅的应用。作为一种主要的提纯硅的方法，等离子提纯冶金级硅是目前为止最为有效的提纯方法，特别是对于分凝系数大的P、B等非金属杂质。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低廉、便于规模化大生产的氢氧焰等离子体提纯冶金级多晶硅粉体的方法。 
为解决上述问题，本发明所述的氢氧焰等离子体提纯冶金级多晶硅粉体的方法，包括以下步骤： 
a、将粒度为250目的冶金级硅粉进行超声清洗后，在室温下晾干，得到预处理硅粉； 
b、将所述预处理硅粉放入氢氧焰等离子体提纯装置内的送料槽中；其中所述氢氧焰等离子体提纯装置包括壳体及置于所述壳体内的送料槽、斜坡、氢氧焰产生装置和玻璃容器；所述斜坡固定在支点上，其一端设在所述送料槽底部，其另一端设在所述氢氧焰产生装置的上方；所述斜坡的左右两端底部分别设有一控制弹簧，该控制弹簧的端头固定在所述壳体上；所述氢氧焰产生装置的末端下方设有所述玻璃容器； 
c、打开所述氢氧焰等离子体提纯装置内的氢氧焰产生装置，预产生3～5分钟，以使火焰稳定； 
d、打开所述送料槽，通过调节所述氢氧焰等离子体提纯装置内的左右控制弹簧的伸长尺寸使斜坡与水平面的夹角为10～40度，此时硅粉颗粒均匀下落并均匀有序地通过所述火焰，即得提纯后的冶金级多晶硅粉体；该提纯后的冶金级多晶硅粉体落入所述火焰前下方的玻璃容器，收集即可。 
所述步骤a中的超声清洗是指依次用丙酮、质量浓度为99.7％的酒精、去离子水分别超声20～40分钟，直至硅粉上清液完全清澈，然后用质量浓度为40％的HF溶液清洗以去除表面的氧化层。 
本发明与现有技术相比具有以下优点： 
1、由于本发明氢氧焰等离子体提纯装置中斜坡的坡度可控，因此，可以使硅粉样品均匀有序的通过火焰。 
2、由于本发明中的氢氧焰等离子体提纯装置结构简单、成本低廉，因此，不但便于实现大规模的生产应用，而且有效降低了能耗及提纯成本，同时也降低了提纯的难度。 
3、经电感耦合等离子体发射仪(ICP-AES)测试显示，本发明方法对硅粉有很好的提纯效果，特别是对非金属元素B、P，提纯后的含量达到太阳能级硅的要求。 
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。 
图1为本发明的结构示意图。 
图中：1-送料槽 2-控制弹簧 3-斜坡 4-支点 5-氢氧焰产生装置6-玻璃容器。 
具体实施方式
实施例1氢氧焰等离子体提纯冶金级多晶硅粉体的方法，包括以下步骤： 
a、将粒度为250目的冶金级硅粉进行超声清洗后，在室温下晾干，得到预处理硅粉。 
其中：超声清洗是指依次用丙酮、质量浓度为99.7％的酒精、去离子水分别超声20分钟，直至硅粉上清液完全清澈，然后用质量浓度为40％的HF溶液清洗以去除表面的氧化层。 
b、将预处理硅粉放入氢氧焰等离子体提纯装置内的送料槽1中。 
其中：氢氧焰等离子体提纯装置包括壳体及置于壳体内的送料槽1、斜坡3、氢氧焰产生装置5和玻璃容器7(参见图1)。斜坡3固定在支点4上，其一端设在送料槽1底部，其另一端设在氢氧焰产生装置5的上方；斜坡3的左右两端底部分别设有一控制弹簧2，该控制弹簧2的端头固定在壳体上；氢氧焰产生装置5的末端下方设有玻璃容器6。 
c、打开氢氧焰等离子体提纯装置内的氢氧焰产生装置5，预产生3分钟，以使火焰稳定。 
d、打开送料槽1，通过调节氢氧焰等离子体提纯装置内的左右控制弹簧2的伸长尺寸使斜坡3与水平面的夹角为10度，此时硅粉颗粒均匀下落并均匀有序地通过火焰，即得提纯后的冶金级多晶硅粉体；该提纯后的冶金级多晶硅粉体落入火焰前下方的玻璃容器6，收集即可。 
提纯结束后，先关闭送料槽1，待提纯后的冶金级多晶硅粉体全部通过火焰后，再关闭氢氧焰产生装置5。 
实施例2氢氧焰等离子体提纯冶金级多晶硅粉体的方法，包括以下步骤： 
a、将粒度为250目的冶金级硅粉进行超声清洗后，在室温下晾干，得到预处理硅粉。 
其中：超声清洗是指依次用丙酮、质量浓度为99.7％的酒精、去离子水分别超声40分钟，直至硅粉上清液完全清澈，然后用质量浓度为40％的HF溶液清洗以去除表面的氧化层。 
b、将预处理硅粉放入氢氧焰等离子体提纯装置内的送料槽1中。 
其中氢氧焰等离子体提纯装置同实施例1。 
c、打开氢氧焰等离子体提纯装置内的氢氧焰产生装置5，预产生5分钟，以使火焰稳定。 
d、打开送料槽1，通过调节氢氧焰等离子体提纯装置内的左右控制弹簧2的伸长尺寸使斜坡3与水平面的夹角为40度，此时硅粉颗粒均匀下落并均匀有序地通过火焰，即得提纯后的冶金级多晶硅粉体；该提纯后的冶金级多晶硅粉体落入火焰前下方的玻璃容器6，收集即可。 
提纯结束后，先关闭送料槽1，待提纯后的冶金级多晶硅粉体全部通过火焰后，再关闭氢氧焰产生装置5。 
实施例3氢氧焰等离子体提纯冶金级多晶硅粉体的方法，包括以下步骤： 
a、将粒度为250目的冶金级硅粉进行超声清洗后，在室温下晾干，得到预处理硅粉。 
其中：超声清洗是指依次用丙酮、质量浓度为99.7％的酒精、去离子水分别超声30分钟，直至硅粉上清液完全清澈，然后用质量浓度为40％的HF溶液清洗以去除表面的氧化层。 
b、将预处理硅粉放入氢氧焰等离子体提纯装置内的送料槽1中。 
其中氢氧焰等离子体提纯装置同实施例1。 
c、打开氢氧焰等离子体提纯装置内的氢氧焰产生装置5，预产生4分钟，以使火焰稳定。 
d、打开送料槽1，通过调节氢氧焰等离子体提纯装置内的左右控制弹簧2的伸长尺寸使斜坡3与水平面的夹角为25度，此时硅粉颗粒均匀下落并均匀有序地通过火焰，即得提纯后的冶金级多晶硅粉体；该提纯后的冶金级多晶硅粉体落入火焰前下方的玻璃容器6，收集即可。 
提纯结束后，先关闭送料槽1，待提纯后的冶金级多晶硅粉体全部通过火焰后，再关闭氢氧焰产生装置5。 

Claims (2)

1.氢氧焰等离子体提纯冶金级多晶硅粉体的方法，包括以下步骤：
a、将粒度为250目的冶金级硅粉进行超声清洗后，在室温下晾干，得到预处理硅粉；
b、将所述预处理硅粉放入氢氧焰等离子体提纯装置内的送料槽(1)中；其中所述氢氧焰等离子体提纯装置包括壳体及置于所述壳体内的送料槽(1)、斜坡(3)、氢氧焰产生装置(5)和玻璃容器(6)；所述斜坡(3)固定在支点(4)上，其一端设在所述送料槽(1)底部，其另一端设在所述氢氧焰产生装置(5)的上方；所述斜坡(3)的左右两端底部分别设有一控制弹簧(2)，该控制弹簧(2)的端头固定在所述壳体上；所述氢氧焰产生装置(5)的末端下方设有所述玻璃容器(6)；
c、打开所述氢氧焰等离子体提纯装置内的氢氧焰产生装置(5)，预产生3～5分钟，以使火焰稳定；
d、打开所述送料槽(1)，通过调节所述氢氧焰等离子体提纯装置内的左右控制弹簧(2)的伸长尺寸使斜坡(3)与水平面的夹角为10～40度，此时硅粉颗粒均匀下落并均匀有序地通过所述火焰，即得提纯后的冶金级多晶硅粉体；该提纯后的冶金级多晶硅粉体落入所述火焰前下方的玻璃容器(6)，收集即可。
2.如权利要求1所述的氢氧焰等离子体提纯冶金级多晶硅粉体的方法，其特征在于：所述步骤a中的超声清洗是指依次用丙酮、质量浓度为99.7％的酒精、去离子水分别超声20～40分钟，直至硅粉上清液完全清澈，然后用质量浓度为40％的HF溶液清洗以去除表面的氧化层。
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