[發(fā)明專利]一種去除高純氯硅烷痕量雜質(zhì)的裝置和方法

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• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107235494A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃海濤;賈琳蔚;楊強;鮮洪;王劭南
• 申請（專利權(quán)）人: 四川瑞能硅材料有限公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107;C01B33/03
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種去除高純氯硅烷痕量雜質(zhì)的裝置和方法。

背景技術(shù)

目前多晶硅企業(yè)生產(chǎn)光伏材料多晶硅最廣泛的方法，是以高純氯硅烷做為原料，將液相氯硅烷通過汽化器升溫氣化后與氫氣一同通入還原爐，在還原爐中，氯硅烷與氫氣在高溫硅芯表面發(fā)生還原反應(yīng)，沉積形成多晶硅棒。氯硅烷的純度對多晶硅的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。在氯硅烷分解沉積過程中，其所含的磷、硼等雜質(zhì)是多晶硅的主要污染源。因此，要想提高多晶硅純度，就必須將氯硅烷中的磷、硼等雜質(zhì)降到盡可能低的水平。

現(xiàn)有技術(shù)多晶硅廠或者生產(chǎn)氯硅烷的工廠，都是采用精餾的方式對氯硅烷進行純化。許多氯硅烷中的雜質(zhì)，如鐵，銅，錳等，都可以通過精餾的方法除去。然而，通過精餾卻不能將其中的磷、硼含量降低到可接受水平。這是因為磷、硼容易形成與氯硅烷性質(zhì)相似的化合物，這些磷化物、硼化物大多以三氯化磷PCl₃、三氯化硼B(yǎng)Cl₃的形式存在。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種去除高純氯硅烷痕量雜質(zhì)的方法，本發(fā)明提供的方法對于氯硅烷中磷、硼雜質(zhì)去除率高。

本發(fā)明提供了一種去除高純氯硅烷痕量雜質(zhì)的裝置，包括：

汽化裝置；

入口與所述汽化裝置出口相連的吸附裝置；所述吸附裝置內(nèi)設(shè)置有吸附劑；所述吸附劑為硅膠。

本發(fā)明提供了一種高純多晶硅的生產(chǎn)裝置，包括：

汽化裝置；

入口與所述汽化裝置出口相連的吸附裝置；所述吸附裝置內(nèi)設(shè)置有吸附劑；所述吸附劑為硅膠；

入口與所述吸附裝置出口相連的還原裝置。

優(yōu)選的，還包括氫氣提供裝置，所述氫氣提供裝置的出口與吸附裝置入口相連。

優(yōu)選的，還包括氫氣提供裝置，所述氫氣提供裝置的出口與還原裝置入口相連。

本發(fā)明提供了一種去除高純氯硅烷痕量雜質(zhì)的方法，包括：

A)液相氯硅烷經(jīng)汽化裝置汽化后，得到氣相氯硅烷；

B)所述氣相氯硅烷經(jīng)吸附裝置內(nèi)的吸附劑吸附，得到高純氯硅烷；所述吸附劑為硅膠。

優(yōu)選的，所述吸附劑還包括氯化銅；所述氯化銅在所述吸附劑中的質(zhì)量百分比為0.1％～30％。

優(yōu)選的，所述硅膠的粒徑為50μm～5mm。

優(yōu)選的，所述汽化的溫度為50℃～450℃；所述吸附的溫度為50℃～450℃。

本發(fā)明提供了一種高純多晶硅的生產(chǎn)方法，包括：

A)液相氯硅烷經(jīng)汽化裝置汽化后，得到氣相氯硅烷；

B)所述氣相氯硅烷經(jīng)吸附裝置內(nèi)的吸附劑吸附，在氫氣的存在下經(jīng)還原裝置還原得到高純多晶硅；所述吸附劑為硅膠。

優(yōu)選的，所述步驟B)還可以為：所述氣相氯硅烷與氫氣混合，而后經(jīng)吸附裝置吸附，再經(jīng)還原裝置還原得到高純多晶硅。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種去除高純氯硅烷痕量雜質(zhì)的裝置，包括：汽化裝置；入口與所述汽化裝置出口相連的吸附裝置；所述吸附裝置內(nèi)設(shè)置有吸附劑；所述吸附劑為硅膠。本發(fā)明提供的去除高純氯硅烷痕量雜質(zhì)的裝置在汽化器之后，還原裝置之前添加了吸附裝置，同時結(jié)合特定的吸附劑對于氯硅烷的雜質(zhì)進行吸附，特別是對于氯硅烷中磷、硼雜質(zhì)去除率高，吸附效果好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明其中一個實施例所述的去除高純氯硅烷痕量雜質(zhì)的裝置；

圖2為本發(fā)明其中一個實施例所述的高純多晶硅的生產(chǎn)裝置。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種去除高純氯硅烷痕量雜質(zhì)的裝置，包括：

汽化裝置；

入口與所述汽化裝置出口相連的吸附裝置；所述吸附裝置內(nèi)設(shè)置有吸附劑；所述吸附劑為硅膠。

本發(fā)明提供的去除高純氯硅烷痕量雜質(zhì)的裝置可以單獨使用，也可以與現(xiàn)有的氯硅烷的生產(chǎn)裝置或者多晶硅生產(chǎn)裝置組合使用。對于除雜，可以單獨使用，也可以作為現(xiàn)有精餾除雜的進一步補充除雜，應(yīng)用廣泛。

本發(fā)明提供的去除高純氯硅烷痕量雜質(zhì)的裝置包括汽化裝置。

本發(fā)明所述汽化裝置優(yōu)選為汽化器。本發(fā)明對于所述汽化器的具體型號規(guī)格不進行限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知可以將液相氯硅烷汽化的即可。

本發(fā)明提供的去除高純氯硅烷痕量雜質(zhì)的裝置包括入口與所述汽化裝置出口相連的吸附裝置。

本發(fā)明對于所述吸附裝置的型號和規(guī)格不進行限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的吸附裝置即可。

本發(fā)明所述吸附裝置內(nèi)設(shè)置有吸附劑；所述吸附劑為硅膠。