多晶硅企业冷氢化?

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冷氢化技术是上世纪 60 年代开始探索的一种气体交换反应,是指将待氢化的物质与氢气以一定比例混合,在一定的压力下通过直接接触进行反应,生成化合物并释放化学能,从而使温度升高到足以使熔融物成晶体。该过程无副产物生成、能耗低、污染小且安全,被形象地称为“清洁生产”。

目前应用较为广泛的冷氢化技术有气相沉积(VCD)和直接氢化(Direct Hydrogenation)两种。其中 VCD 是将待制的单晶硅棒置于高温下通气蒸镀,使其表面生成一层硅膜;而直接氢化是将高纯氢气和单晶硅粉未直接混合、加热加压制成硅片。两种工艺的主要装置都为固定床式,所不同的只是在反应过程中引入了惰性气体保护,以避免生成的 SiH 液相腐蚀设备。此外还有少量其他技术,包括液相沉积(LPD) 和等离子化学气相淀积(PCVD) 等等。

作为太阳能电池制造重要材料的多晶硅,主要来源于石油或天然气等化石能源,其生产工艺中需要使用氢氟硅烷等含氢有机化合物,这些物质在大气压下即可快速分解产生富含硅气的气氛,因此可以采用冷氢化方法将其制得高纯度多晶硅。由于该工艺具有节能高效、原料适应性强等特点,近年来受到广泛的关注。

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