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新溶融塩電解法によるシリカからのソーラーグレードシリコン製造

使用新型熔盐电解方法从二氧化硅生产太阳能级硅

基本信息

批准号：
16686044
负责人：
野平俊之
金额：
$ 19.14万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

平成17年度までの結果を踏まえ、高純度実証試験および電位-p02-図を用いた還元メカニズムの熱力学的考察を行った。まず、高純度化試験として、石英るつぼを石英製反応容器に入れ、高純度CaCl2(99.9%)を溶融塩として、電解還元を行った。この際、SiO2接触型電極のリードとしては、不純物となり得るモリブデンに代わり高純度シリコンを用いた。原料となるシリカに太陽電池級(99.9999%)のものを使用し、還元生成したシリコンの純度をGD-MS等により精密に分析した。その結果、特にシリコンからの除去が難しいホウ素およびリンは、それぞれ8ppmおよび1ppmであり、電解還元による増加は認められなかった。一方、浴成分であるCaが230ppm、対極カーボン由来と思われるCが220ppm、浴中不純物と思われるFeが22ppm、上部電極リードに使用したMoが17ppm検出されるなど、トータルの純度としては99.95%にとどまった。ただし、昨年度と比較すると、Fe:810→22ppm、 Mn:240→0ppm、トータル:99.8→99.95%と大幅に改善した。これらの比較的多く検出された不純物は、実験装置、実験手法の改善により、さらに削減できると考えられるため、現在その検討を行っている。さらに、報告されている熱力学データおよび本研究で得られたSi-Ca合金生成電位に関するデータをもとに、溶融CaCl2中、850℃における電位-P02-図を作成した。その結果、酸化物イオン濃度がある程度高い浴中においては、SiO2から一度CaSiO3を経由してSiへ還元されるメカニズムが示唆された。

Heisei 17 years of research results, high purity test results and potential-p02- High purity CaCl2 (99.9%), high purity CaCl2 (99.9%). At this time, SiO2 contact electrode is used in the production of impurities and high-purity impurities. The use of raw materials for solar cell grade (99.999%), the purity of raw materials for solar cell grade (99.999%), and the precision analysis of GD-MS As a result, the amount of water in the solution was reduced to 8ppm and the amount of water in the solution was reduced to 1ppm. One side, the bath composition is Ca = 230ppm, the source of the electrode is C = 220ppm, the impurity in the bath is Fe = 22ppm, the upper electrode is Mo = 17ppm, the purity of the electrode is 99.95%. Compared with the previous year, Fe:810→22ppm, Mn:240→0ppm, and Cr:99.8→99.95%. This comparison is based on the analysis of impurities, equipment and methods. In this paper, the thermodynamic parameters of Si-Ca alloy formation are reported. The potential of Si-Ca alloy formation is determined by melting CaCl2 at 850℃. As a result, the concentration of acidified substances is high, and the concentration of SiO2 is high.