技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多晶硅領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及提純?nèi)葰涔璧姆椒ā?/p>

背景技術(shù)

太陽能級硅材料的純度直接影響太陽能電池的轉(zhuǎn)化率，其中雜質(zhì)硼磷的影響尤為突出，太陽光照在P-N結(jié)上，能量大于禁帶寬度的光子被半導體吸收，激發(fā)電子產(chǎn)生非平衡載流子-電子和空穴，由于P-N內(nèi)置靜電場形成光電動勢，載流子在傳遞過程中會因為雜質(zhì)的缺陷而復合。硼最外層為3個電子，很容易吸收一個電子，磷最外層5個電子，很容易形成空穴，硼磷在異質(zhì)結(jié)中對載流子的復合作用很強，而且雜質(zhì)在多晶硅制備過程中很容易誘導晶體產(chǎn)生缺陷也就是復合載流子。在合成三氯氫硅生產(chǎn)過程中由于硅粉中含有微量雜質(zhì)硼磷，通過生產(chǎn)中累計及一系列的化學反應(yīng)生成三氯化硼、三氯化磷，隨產(chǎn)品三氯氫硅一起進入還原系統(tǒng)，通過氣相沉積，夾雜在多晶硅產(chǎn)品中，進而影響多晶硅質(zhì)量，所以除去硼磷則顯得尤為重要。

目前，全世界70％以上的多晶硅都是采用改良西門子法生產(chǎn)的，在改良西門子法中，三氯氫硅是生產(chǎn)多晶硅的主要原料，因此多晶硅中雜質(zhì)的含量就取決于原料三氯氫硅中雜質(zhì)的含量；在該生產(chǎn)工藝中，三氯氫硅中的雜質(zhì)都是通過精餾除去的；對于部分雜質(zhì)，如，鐵、銅、錳等可以通過精餾完全除去，但是由于磷硼化合物的性質(zhì)與三氯氫硅性質(zhì)相似，且在其中的分散系數(shù)接近于1，因此難于除去。

目前，國內(nèi)企業(yè)除磷硼的方法主要是通過增加精餾塔級數(shù)和塔板數(shù)來實現(xiàn)，有的企業(yè)采用十一級精餾，精餾塔板數(shù)達到10塊，但是除磷硼效果仍然不佳。

國內(nèi)外有部分企業(yè)嘗試利用吸附法除去三氯氫硅中的微量磷硼雜質(zhì)，而且近幾年在這個領(lǐng)域的研究報道也比較多；但是關(guān)于該方向的成功報道多是集中在實驗室微型試驗中，在大工業(yè)化生產(chǎn)中除磷硼效果不佳，且容易引起火災(zāi)甚至是爆炸等安全事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種能夠有效去除三氯氫硅中硼磷雜質(zhì)，使回收的三氯氫硅達到產(chǎn)品質(zhì)量要求的提純?nèi)葰涔璧姆椒ā?/p>

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種提純?nèi)葰涔璧姆椒ǎǎ簩⑷葰涔柽M行冷卻處理，以便得到冷卻的三氯氫硅；將冷卻的三氯氫硅在吸附塔內(nèi)進行吸附處理，以便吸附硼和磷并得到精制三氯氫硅，其中，吸附塔內(nèi)填充有弱堿性聚合樹脂。

利用該方法可以有效除去三氯氫硅中的硼磷雜質(zhì)，提高三氯氫硅質(zhì)量，最終達到提升多晶硅產(chǎn)品質(zhì)量的目的；同時利用該方法還可以減少對設(shè)備的污染，降低設(shè)備檢修成本。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的提純?nèi)葰涔璧姆椒ㄟ€可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實施例中，所述三氯氫硅的純度為99.99％。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述冷卻的三氯氫硅溫度為不大于30攝氏度。由此可以進一步提高提純效果。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述吸附處理的壓力為0.25～0.4MPa，溫度為不大于35攝氏度。由此可以進一步提高提純效果。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述吸附處理的流速為2.3～3.45噸每小時。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述弱堿性聚合樹脂的粒徑為0.6～0.8毫米，比表面積為33平方米每克。由此可以進一步提高吸附效果。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述精制三氯氫硅中硼的質(zhì)量含量不高于0.18ppb，磷的質(zhì)量含量不高于0.36ppb。

在本發(fā)明的一些實施例中，上述實施例的提純?nèi)葰涔璧姆椒ㄟM一步包括：將吸附所述硼和磷的弱堿性聚合樹脂進行活化處理，以便得到活化后的弱堿性聚合樹脂；利用所述活化后的弱堿性聚合樹脂進行所述吸附處理。由此可以進一步降低成本。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的提純?nèi)葰涔璧姆椒ǖ牧鞒虉D。

圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的提純?nèi)葰涔璧姆椒ǖ牧鞒虉D。

具體實施方式

下面描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。