【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，具体而言，涉及一种利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法及其应用。
技术介绍
1、目前，世界上绝大部分厂家生产的多晶硅采用传统的改良西门子法。这种方法虽然成熟且应用广泛，但存在能耗高、成本高、工艺流程复杂等局限性。在光伏产业链中，硅料制造环节的能耗占比高达45％，成为制约光伏发电成本降低的关键因素之一。
2、颗粒硅技术作为多晶硅生产的一种新工艺，逐渐受到业界的关注和重视。颗粒硅采用硅烷流化床法(fbr)生产，具有体积小、能耗低、成本低、生产效率高等优势。与改良西门子法相比，颗粒硅的生产流程更短，后处理工序更少，可以显著降低生产成本和能耗。此外，颗粒硅的流动性好，更适合新一代连续投料直拉工艺，有助于提升光伏产业链的整体效率。
3、颗粒硅通过先进的流化床反应技术制备，能够达到甚至超过电子级硅的纯度要求，为直拉单晶提供优质的高纯度的原料基础。相比传统块状硅，颗粒硅无需破碎处理，减少了因破碎产生的杂质引入和硅损耗，提高了原料利用率。目前颗粒硅用于单晶硅的制备并无成熟完整的技术。
4、在拉晶过程中，颗粒硅的应用虽然带来了诸多优势，但也存在一些缺点。以下是颗粒硅在拉晶过程中主要的缺点分析：
5、一、氢跳问题
6、1.氢含量较高：
7、颗粒硅由于其特殊的生产工艺，往往含有较高的氢含量。在拉晶过程中，高温下硅中的氢容易释放并导致所谓的“氢跳”现象，即晶体在生长过程中突然发生断裂或质量下降。氢跳问题不仅影响晶体的完整性和质量，还可能对单晶炉热场的使用寿命造成不利
8、2.脱氢工艺的局限性：
9、虽然国内企业已经开发出脱氢工艺以解决氢跳问题，但这一工艺在实际应用中仍存在一定的局限性。例如，脱氢效果可能不够彻底，无法完全消除氢跳风险；或者脱氢过程可能引入新的杂质或缺陷，对晶体质量造成新的影响。
10、二、纯度与杂质问题
11、1.含碳量高：
12、颗粒硅在生产过程中容易与生产设备器壁发生碰撞，导致硅中混入碳元素。虽然硅烷法生产颗粒硅时设备内衬多为坚硬的碳基材料，但长期使用仍可能导致硅中含碳量升高。高含碳量不仅影响晶体的纯度，还可能对晶体的电学性能造成不利影响。
13、2.粉尘问题：
14、颗粒硅表面积较大，容易吸附空气中的粉尘和其他杂质。这些粉尘在拉晶过程中可能混入晶体中，降低晶体的纯度和质量。为了减少粉尘污染，需要采取严格的防尘措施和净化手段，但这也增加了生产成本和操作难度。
15、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法及其应用，所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，对颗粒硅进行在线脱氢，脱氢效果好，避免氢跳，降低颗粒硅应用对成晶环境的影响，降低单产影响度。
2、为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
3、本专利技术的一个方面，涉及一种利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，包括以下步骤：
4、在重复拉晶的第n批次加料及之后的每批次加料过程中，将若干桶颗粒硅连续投加在加热炉中后进行脱氢处理，投加所述颗粒硅时，两个相邻桶之间的投加时间间隔≤46min；
5、其中，n的取值为2～12。
6、所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，控制颗粒硅加入时加热炉处于低功率水平，实现在线挥发氢气；紧凑加料间隔避免氢跳；适配工艺，杜绝氢爆导致溅硅，降低颗粒硅应用对成晶环境的影响；单产影响度可降低50％左右。
7、优选地，所述加热炉的主加功率为50～90kw。
8、优选地，所述加热炉的底加功率为70～80kw。
9、优选地，所述加热炉中通入氩气的流量为120～170slpm。
10、优选地，所述加热炉的压力为15～25torr。
11、优选地，每批次加料过程中，投加完所述颗粒硅后10～35min投加块料。
12、优选地，每批次加料总量为3～6桶，其中，投加所述颗粒硅的数量为2～3桶。
13、优选地，调控所述加热炉中液面位置和加料器锥体的距离为550～590mm。
14、优选地，所述颗粒硅的浊度＜120ntu。
15、本专利技术的另一个方面，还涉及一种利用颗粒硅制备单晶硅的方法，包括所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
17、本专利技术提供的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，控制颗粒硅加入时加热炉处于低功率水平，实现在线挥发氢气；紧凑加料间隔避免氢跳；适配工艺，包括氩气的流量、加热炉内压力、坩埚转速、加热炉功率和坩埚位置杜绝氢爆导致溅硅，最大程度改善颗粒硅应用对成晶环境的影响；单产影响度可降低50％。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，其特征在于，所述加热炉的主加功率为50～90kw。
3.根据权利要求1所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，其特征在于，所述加热炉的底加功率为70～80kw。
4.根据权利要求1所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，其特征在于，所述加热炉中通入氩气的流量为120～170slpm。
5.根据权利要求1所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，其特征在于，所述加热炉的压力为15～25torr。
6.根据权利要求1所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，其特征在于，每批次加料过程中，投加完所述颗粒硅后10～35min投加块料。
7.根据权利要求1所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，其特征在于，每批次加料总量为3～6桶，其中，投加所述颗粒硅的数量为2～3桶。
8.根据权利要求1所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，其特征在于，调控所述加热炉中液面位置和加料器锥体的距离为350～590mm
9.根据权利要求1所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，其特征在于，所述颗粒硅的浊度＜120NTU。
10.一种利用颗粒硅制备单晶硅的方法，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法。
...【技术特征摘要】
1.一种利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，其特征在于，所述加热炉的主加功率为50～90kw。
3.根据权利要求1所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，其特征在于，所述加热炉的底加功率为70～80kw。
4.根据权利要求1所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，其特征在于，所述加热炉中通入氩气的流量为120～170slpm。
5.根据权利要求1所述的利用颗粒硅制备单晶硅的加料方法，其特征在于，所述加热炉的压力为15～25torr。
6.根据权利要求1所述的利用颗粒硅制备单晶硅...
【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，周泽，乔乐，付明全，徐志群，
申请(专利权)人：青海高景太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。