Проблемы получения чистого кремния для солнечной энергетики
Приведен анализ современных способов получения кремния солнечного качества. Основной обзор посвящен очистке металлургического кремния до уровня необходимой чистоты. Показаны преимущества и недостатки разработанных технологий, которые можно реализовать при получении чистого кремния для производства ф...
Saved in:
| Published in: | Современная электрометаллургия |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2012
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96572 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Проблемы получения чистого кремния для солнечной энергетики / В.А. Шаповалов, И.В. Шейко, Ю.А. Никитенко, В.В. Якуша, В.В. Степаненко // Современная электрометаллургия. — 2012. — № 3 (108). — С. 48-53. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859621896061976576 |
|---|---|
| author | Шаповалов, В.А. Шейко, И.В. Никитенко, Ю.А. Якуша, В.В. Степаненко, В.В. |
| author_facet | Шаповалов, В.А. Шейко, И.В. Никитенко, Ю.А. Якуша, В.В. Степаненко, В.В. |
| citation_txt | Проблемы получения чистого кремния для солнечной энергетики / В.А. Шаповалов, И.В. Шейко, Ю.А. Никитенко, В.В. Якуша, В.В. Степаненко // Современная электрометаллургия. — 2012. — № 3 (108). — С. 48-53. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Современная электрометаллургия |
| description | Приведен анализ современных способов получения кремния солнечного качества. Основной обзор посвящен очистке металлургического кремния до уровня необходимой чистоты. Показаны преимущества и недостатки разработанных технологий, которые можно реализовать при получении чистого кремния для производства фотоэлектрических преобразователей.
Analysis of modern methods for producing silicon of a solar quality was made. The main review is devoted to purification of metallurgical silicon to the level of a required quality. Shown are the advantages and drawbacks of the developed technologies, which can be realized for producing the pure silicon for manufacture of photoelectric transducers.
|
| first_indexed | 2025-11-29T04:47:38Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 669.187.58
ПРОБЛЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЧИСТОГО КРЕМНИЯ
ДЛЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
В. А. Шаповалов, И. В. Шейко, Ю. А. Никитенко,
В. В. Якуша, В. В. Степаненко
Приведен анализ современных способов получения кремния солнечного качества. Основной обзор посвящен очистке
металлургического кремния до уровня необходимой чистоты. Показаны преимущества и недостатки разработанных
технологий, которые можно реализовать при получении чистого кремния для производства фотоэлектрических
преобразователей.
Analysis of modern methods for producing silicon of a solar quality was made. The main review is devoted to purification
of metallurgical silicon to the level of a required quality. Shown are the advantages and drawbacks of the developed
technologies, which can be realized for producing the pure silicon for manufacture of photoelectric transducers.
Ключ е вы е с л о в а : металлургический кремний; рафи-
нирование; фотоэлектрические преобразователи
В связи с нестабильностью цен на природные энер-
горесурсы (уголь, нефть, газ) многие страны ищут
пути создания альтернативных источников энергии.
Причем такие мощные энергетические комплексы,
как атомная отрасль и гидроэнергетика, также нуж-
даются в усовершенствовании, поскольку в некото-
рых случаях они уже не отвечают современным тре-
бованиям мировой и экологической безопасности.
Поэтому наметилась тенденция к более широкому
использованию солнечной и ветровой энергии.
По различным оценкам, прогнозируемая мощ-
ность солнечных фотопреобразователей будет пос-
тоянно возрастать и к 2020 г. может достигнуть при-
мерно 200 ГВт, а вероятно, в дальнейшем также
сохранит темпы роста.
Только в Украине в ближайшие годы планиру-
ется ввести в эксплуатацию «солнечные» электрос-
танции мощностью около 1 ГВт, в некоторых других
странах эти показатели намного выше.
Несмотря на то, что в последнее время возникли
некоторые экономические проблемы с продвижени-
ем солнечной энергетики в связи с завышенными и
слабо регулируемыми «зелеными тарифами», об-
щую тенденцию развития альтернативной энергети-
ки остановить не удастся. И в этом направлении
основной задачей ученых является создание эффек-
тивных фотоэлектрических преобразователей
(ФЭП), которые смогли бы на равных конкуриро-
вать, а в дальнейшем и заменить основные виды
энергии без ущерба для экономики стран.
Значительная доля ФЭП изготовляется на ос-
нове чистого кремния. Разработаны активные эле-
менты с аморфной, поликристаллической (муль-
тикристаллической), монокристаллической струк-
турой, у каждого типа есть свои преимущества и не-
достатки. Преобразователи на основе аморфного
кремния отличаются самым низким КПД (менее 10 %),
однако технология позволяет производить тонко-
пленочные элементы больших площадей и эффек-
тивно использовать сырье. Монокристаллические
имеют КПД 14…18 % (максимум 25 %), однако
вследствие технологической схемы очистки, выра-
щивания и обработки монокристалла кремния они
являются самыми дорогими. Поликристаллические
преобразователи характеризуются КПД около
13…15 % (максимум до 20 %), но, в отличие от
монокристаллических, дешевле.
Преимущество монокристаллического кремния
перед поликристаллическим объясняется отсутствием
в монокристалле границ зерен, которые являются цен-
трами рекомбинаций. Поэтому при изготовлении по-
ликристаллических слитков размер их зерна должен
быть как можно большим. В таком слитке хоть и
имеются большеугловые границы зерен, однако эф-
фективность данных преобразователей намного вы-
ше, чем при мелкокристаллической структуре.
© В. А. ШАПОВАЛОВ, И. В. ШЕЙКО, Ю. А. НИКИТЕНКО, В. В. ЯКУША, В. В. СТЕПАНЕНКО, 2012
48
Преобразователи на основе аморфного кремния
пока еще малоэффективны, к тому же их структура
подвержена деградации, что приводит к нестабиль-
ному и малому сроку службы.
Однако для производства всех типов ФЭП не-
обходим чистый кремний и по конкурентной цене.
Как правило, производители чистого кремния и мо-
дулей имеют долгосрочные контракты, что способ-
ствует наращиванию мощностей и объемов произ-
водства и позволило снизить цены до менее 30 дол.
за килограмм чистого кремния. На данный момент
установочная цена ФЭП продолжает снижаться и
находится на уровне 1 дол/Вт. К тому же, это свя-
зано с тем, что основная доля производимого крем-
ния находится в одном регионе – Китае, что, с
одной стороны, эффективно, но, с другой, делает
его монополистом в этой области энергетики.
Украине, имеющей огромный потенциал в об-
ласти производства кремния и электронной про-
дукции, необходимо в кратчайшие сроки заняться
совершенствованием технологии производства
кремния, пригодного для «солнечной» энергетики.
Высокая стоимость ФЭП обусловлена затратами
на получение кремния необходимой чистоты, т. е.
удаление вредных примесей. В настоящее время су-
ществует несколько систем определения качества
сырьевого кремния, получаемого из кварцита, в за-
висимости от химического состава и регламентиру-
емых примесей (таблица).
Существует также условная градация кремния:
MG-Si (metallurgical grade silicon) – металлурги-
ческий кремний 98…99%-й чистоты, UMG-Si –
очищенный металлургический кремний с чистотой
примерно 99,95 %, SоG—Si (solar grade silicon) –
кремний «солнечного» качества чистоты 99,9999…
…99,999999 %) и EG-Si (electron grade silicon) –
кремний «электронного» качества чистотой 9-11N.
Основную часть металлургического кремния по-
лучают карботермическим восстановлением, поэто-
му, кроме основных примесей, присутствует много
нерегламентированного углерода.
Эффективной стадии получения SоG—Si прак-
тически не существует, его производят путем сме-
шивания UMG-Si + EG-Si (скрап, обрезь, некон-
диционный кремний). Для производства EG-Si при-
меняют водородные технологии с очисткой кремния
в результате образования трихлорсилана или моно-
сила (процесс Siemens). Сами водородные техно-
логии и обработка силанов приводят к удорожанию
кремния, к тому же могут быть очень опасными для
окружающей среды в случае техногенных катаст-
роф. Поэтому для полного цикла производства
кремния требуется особая инфраструктура и замк-
нутый цикл. В мировой практике предприятия рас-
полагают в малонаселенных районах, когда горо-
да-спутники (население до 50 тыс. чел.) находятся
в непосредственной близости, а крупные центры
расположены на расстоянии свыше 100 км.
Для дальнейшего развития «солнечной» энерге-
тики необходимо создание новых технологий полу-
чения относительно дешевого поликристаллическо-
го кремния «солнечного» качества. Способы очис-
тки металлургического кремния можно разделить
на два направления – химическое и металлурги-
ческое [1]. Химический путь основан на существу-
ющем процессе Siemens, его различных усовершен-
ствованиях и модификациях. Металлургический
путь заключается в получении солнечного кремния
непосредственно из металлургического кремния пу-
тем воздействия на расплав. С экономической точки
зрения эффективным окажется тот, который имеет
наименьшее количество стадий и обеспечивает адек-
ватную себестоимость. Металлургический путь мо-
жет позволить проводить очистку расплавленного
кремния и одновременно получать форму слитка,
приемлемую для производства ФЭП (сокращение
объемов обрези). Однако сейчас наиболее изучен и
имеет приемлемое качество химический путь, но
для него требуется проведение многостадийных
операций, что приводит к повышенным капиталов-
ложениям [2].
Прежде всего необходимо описать состав при-
месей, встречающихся в кремнии и оказывающих
негативное влияние на качество ФЭП. На все эле-
менты наложены жесткие требования по допусти-
мым пределам концентрации (рис. 1) [3, 4]. Как
видно из зависимостей, основными примесями, опре-
деляющими эффективность ФЕП, являются фосфор
и бор, к тому же они являются и трудноудаляемыми.
Основным источником загрязнения при произ-
водстве металлургического кремния, кроме самого
сырья, является графит (восстановитель, электро-
Химический состав производимого кремния в соответствии
со стандартами
Марка
кремния
Массовая доля элементов, %
Si*
Примеcей, не более
Fe Al Ca
Сумма определяе-
мых примесей
Кремний технический (ГОСТ 2169—69)
Кр00 99,0* 0,4 0,3 0,4 1,0
Кр0 98,8* 0,5 0,4 0,4 1,2
Кр1 98,0* 0,7 0,7 0,6 2,0
Кр2 97,0* 1,0 1,2 0,8 3,0
Кр3 96,0* 1,5 1,5 1,5 4,0
Стандарт GB/T2881—2008
1515 99,6 0,15 — 0,015 0,004**
2203 99,5 0,20 0,2 0,03 0,004**
2503 99,5 0,20 — 0,03 0,004**
3103 99,4 0,30 0,1 0,03 0,005**
3303 99,3 0,30 0,3 0,03 0,005**
441 99,0 0,40 0,4 0,1 —
553 98,5 0,50 0,5 0,3 —
* Не менее. ** Фосфор.
49
ды). Поэтому в металлургическом кремнии, кроме
углерода, присутствует много алюминия, бора, фос-
фора, кальция, хрома, меди, железа, марганца, мо-
либдена, никеля, титана, ванадия, церия, а также
газов, растворенных и в виде соединений [5]. С
учетом физических особенностей элементов (коэф-
фициент распределения в расплаве, давление па-
ров) большинство металлов и соединений можно
удалить на ранних стадиях до и после карботерми-
ческого восстановления. Для этого предлагается
проводить дополнительную очистку кварцита, ис-
пользование сажи в качестве восстановителей или
после восстановления – доводку кремния в ковшах
(вакуумирование), изложницах (направленная
кристаллизация). Многие элементы с более высо-
ким давлением паров эффективно удаляются при
плавке кремния в вакууме (рис. 2) [6].
При вакуумировании и достаточном перегреве
эффективно удаляются многие элементы и летучие
соединения. Использование равновесного коэффи-
циента распределения примесей в жидком кремнии
также позволяет отделить большинство элементов.
Практически все металлы можно удалить из
кремния путем направленной кристаллизации и
нескольких проходов фронта кристаллизации. При
проведении процесса это выглядит, как отделение
одной части слитка после зонной плавки. Только
фосфор и бор имеют коэффициент К, близкий к
единице, что свидетельствует о плохом перераспре-
делении в жидкой и твердой фазах.
На первый взгляд, с такими возможностями в
рафинировании практически не должно возникать
проблем в очистке кремния и дополнительная хи-
мическая обработка не требуется. Но в действитель-
ности проблему рафинирования необходимо рас-
сматривать в комплексе, а не поэлементно. Большое
влияние оказывают газы, особенно кислород, кото-
рый образует оксиды не только кремния, но и дру-
гих элементов. Поскольку концентрации примесей
очень малы, определить их взаимное влияние, рас-
пределение и наличие конкретных фаз при модели-
ровании процесса рафинирования сложно.
Химический путь очистки кремния по силановой
технологии в данное время является наиболее рас-
пространенным. Более 90 % всего чистого кремния
получают именно этим способом. Очищенный ме-
таллургический кремний обрабатывают безводным
хлористым водородом HCl, в результате реакции
образуются летучие соединения SiHCl3, SiH4, SiCl4,
водород, а также галогениды металлов AlCl3, BCl3,
FeCl3 и т. д. Силаны отделяют от примесных гало-
генидов с помощью ректификации, при этом полу-
чается соединение очень высокой чистоты. Далее в
герметичных реакторах происходит пиролитичес-
кое разложение в водороде, и чистый кремний осе-
дает на затравочных стержнях.
Параллельно развиваются технологии осажде-
ния кремния в кипящем слое, когда осаждение про-
исходит не на твердую поверхность, а в виде мел-
кодисперсного порошка. При использовании моно-
силана SiH4 стадии переработки практически иден-
тичны, отличия заключаются в конструкции реак-
торов, химических реактивах, энергозатратах и
производительности.
Удешевления получаемого кремния достигают
благодаря сокращению времени обработки, оптими-
зации технологических параметров и т. д. Однако,
Равновесный коэффициент К распределения примесей
в кремнии
Элемент К Элемент К Элемент К
Al 2,8⋅10—3 Fe 6⋅10—6 P 0,35
Ag 1,7⋅10—5 Ge 0,3 Pb 5⋅10—4
As 0,3 In 4⋅10—4 Pd 5⋅10—5
Au 2,5⋅10—3 Li 1⋅10—2 S 1⋅10—5
B 0,8 Mg 2⋅10—3 Sb 2,3⋅10—2
Bi 7⋅10—4 Mn 1,3⋅10—5 Sn 1,6⋅10—2
C 0,07 Mo 4,5⋅10—8 Ta 2,1⋅10—8
Ca 3,9⋅10—3 N 7⋅10—6 Ti 5⋅10—6
Cd 1⋅10—6 Na 2⋅10—3 V 4,6⋅10—6
Co 2⋅10—5 Nb 4,4⋅10—7 W 1,7⋅10—8
Cr 1,1⋅10—5 Ni 3,2⋅10—4 Zn 1⋅10—5
Cu 4⋅10—4 O 1,3 Zr 1,6⋅10—8
Пр и м е ч а н и е . Во многих публикациях данные сущест-
венно различаются и зависят от температуры [7—11].
Рис. 1. Влияние концентрации примесей M в кремнии на относительную эффективность η ФЭП: а – металлические примеси;
б – диапазон концентраций фосфора и бора
50
по предварительным оценкам, стои-
мость такой переработки все равно не
даст возможность получать ФЭП, поз-
воляющие конкурировать с тради-
ционной энергетикой. Подробно сила-
новые технологии описаны в работе
[12], где приведены характеристики и
особенности процессов, оценки пока-
зателей экономичности и производи-
тельности.
Проблемы и недостатки водород-
ных технологий способствовали созда-
нию технологий менее энергоемких и
исключающих необходимость работ со
взрывоопасными и химически актив-
ными реагентами.
Для производства кремния предло-
жено использовать его более простые
соединения, например четыреххло-
ристый кремний. Для разложения
SiCl4 применяли активные металлы,
например алюминий, цинк (цинкотер-
мия) [13]. Однако рециркуляция цин-
ка при производстве приводит к тому,
что кремний получается низкого ка-
чества и требует дополнительной очис-
тки. Проблемы возникли и при ис-
пользовании чистого алюминия. Поэто-
му в последнее время предложено для
разложения SiCl4 использовать лету-
чую соль – субхлорид алюминия AlCl3
[14, 15].
Рис. 2. Зависимость давления паров P однокомпонентных веществ от температуры; Тпл – температура плавления
Рис. 3. Диаграмма Эллингема (Ellingham), зависимость термодинамического по-
тенциала образования оксидов металлов от температуры
51
SiCl4(г) + 2AlCl(г) = Si(т) + 2AlCl3(г),
SiCl4(г) + 4AlCl2(г) = Si(т) + 4AlCl3(г).
В работах [14, 15] не указывается полный хи-
мический состав призведенного кремния, но пос-
кольку реакционные компоненты находятся в газо-
вом состоянии, можно предположить, что кремний
получится достаточно чистым. Так как SiCl4 явля-
ется побочным продуктом при процессе Siemens, то
возможно данная технология найдет свое отражение
и при промышленном производстве.
Металлургические способы рафинирования
кремния имеют более разнонаправленные схемы
очистки, среди которых – первичная обработка квар-
цитов, рафинирование металлургического кремния
в ковше, а при непосредственном выращивании про-
филированных слитков – продувка газовыми ре-
агентами, обработка шлаками, вакуумирование,
направленная кристаллизация.
Обработка расплава газовыми реагентами H2O, O2.
Поскольку кремний является высокоактивным хи-
мическим элементом, он легко вступает во взаимо-
действие с кислородом, образуя летучий SiO и SiO2.
Но продувка расплава кислородом и парами воды
приводит к окислению и других элементов (рис. 3).
Кремний SiO2 во всем температурном интервале
имеет химическое сродство к кислороду большее,
чем бор B2O3. При более высоких значениях тем-
пературы (более 2300 К) линии пересекаются, но
это требует значительного перегрева, которого мож-
но достичь при электронно-лучевом или плазмен-
но-дуговом переплаве [16—19]. В этом процессе ар-
гон выполняет роль газа-носителя, хотя при про-
дувке в ковше также интенсифицирует процесс пе-
ремешивания. При попадании влаги и кислорода в
кремний образуются многочисленные газообразные
соединения c бором (B—О и B—H—O). Причем дав-
ление паров соединений BxНyОz выше, чем у окси-
дов бора, что позволяет эффективнее удалять бор
из расплава кремния в ходе вакуумирования. В про-
цессе реакции наиболее легко образуются соедине-
ния B3Н3О3 и BНО. Однако исследование парци-
ального давления показало его самое высокое зна-
чение у соединения B3Н3О6. Вообще для гидрокси-
дов бора, в отличие от оксидов бора, характерно
снижение парциального давления при повышении
температуры (рис. 4). Рафинирование кремния га-
зовыми смесями Н—О, активированными в плазме,
могут эффективно применяться для удаления менее
1 ppmw бора при небольшом перегреве и интенсив-
ном перемешивании расплава.
На первых стадиях обработки кремния в ковше
также можно осуществлять продувку металлурги-
ческого кремния, при этом возможна очистка не
только от бора, но и от металлов, которые переходят
в шлак [20].
Рафинирование кремния расплавами системы
CaO—SiO2. Суть способа заключается в возможнос-
ти очистки кремния от бора путем окисления его и
ассимиляции оксида В2О3 расплавами на основе
CaO—SiO2. Дополнительными компонентами такой
шлаковой системы могут выступать CaF2, Al2O3,
Na2O. Причем CaF2 применяется как регулирующий
компонент для снижения вязкости и температуры
шлака. Наличие CaF2 в трехкомпонентном расплаве
сопровождается образованием летучего фторида
кремния SiF4. Использование 10 % Na2O позволило
получить коэффициент распределения бора в системе
кремний—шлак примерно 2,2 [21, 22].
В целом проведенные исследования с использо-
ванием таких шлаковых систем показывают воз-
можность уменьшения концентрации бора в
кремнии. Однако для изотермического рафиниро-
вания металлургического кремния шлаками требу-
ются значительные затраты времени и энергии.
Норвежская компания ELKEM предложила тех-
нологию, в которой металлургический кремний, по-
лученный карботермическим способом из особо чис-
тых кварцитов, переплавляли под шлаком и под-
вергали химическому выщелачиванию (HCl,
HNO3, HF). Далее из полученного блока выплав-
ляли поликристаллический слиток, из которого из-
готовляли пластины с максимальной эффективностью
15…16 % [23]. Однако такая многостадийность про-
цесса делает их слабо конкурентоспособными.
Рис. 4. Зависимость парциального давления соединений B—O (а) и B—Н—О (б) от температуры
52
Рафинирование от самых вредных примесей
(бор и фосфор) необходимо осуществлять на зак-
лючительных стадиях выплавки слитка. И если для
удаления бора иногда требуются дополнительные
компоненты, то для фосфора достаточно вакууми-
рования, что особенно эффективно происходит с
повышением температуры расплава (рис. 5). Одна-
ко при глубоком вакууме и высокой температуре
увеличиваются потери кремния [24].
Проведенный анализ показал, что в данное вре-
мя альтернативной и эффективной технологии
очистки металлургического кремния до уровня
«солнечного» качества в мире нет. Однако эффек-
тивность водородно-силановых технологий также
не обеспечивает необходимую себестоимость изго-
товляемых ФЭП. Начатые работы по прямому ра-
финированию металлургического кремния показа-
ли свою принципиальную перспективность, но еще
нет достаточных инвестиций в развитие таких раз-
работок и серьезного промышленного внедрения.
Дальнейшие исследования, безусловно, приведут к оп-
тимизации технологических процессов очистки крем-
ния и удешевлению конечной продукции.
Особенностью электронной промышленности
является особая культура производства, направлен-
ная на сокращение продолжительности обработки
и хранения материалов, минимализацию транспор-
тировки, повышение чистоты помещений, создание
прецизионного оборудования, повышение квали-
фикации персонала и, самое главное, получение вы-
сокочистых материалов.
В настоящее время в развитых странах получе-
нием кремния и конечного продукта (ФЭП, микро-
электроника) занимаются большие корпорации с
полным циклом производства, даже если заводы
находятся в разных странах. Поэтому наладка пол-
ного и современного производства кремния в Укра-
ине позволит нам остаться на уровне технологичес-
ки высокоразвитого государства и даст огромный
задел для развития в будущем.
1. Control of metal impurities in «dirty» multicrystalline sili-
con for solar cells / A. A. Istratov, T. Buonassisi,
M. D. Pickett et al. // Materials Sci. and Engineering
B 134. – 2006. – P. 282—286.
2. Сташевский М. Мы будем делать кремний // The Che-
mical J. – 2008. – Сент. – С. 22—28.
3. Tronstad R. Elkem Solar – Ground-breaking technology
for cost leadership (http://hugin.info/111/R/1347406/
323949.pdf).
4. Нагорный С. Л., Критская Т. В., Шварцман Л. Я. По-
вышенные требования к технологическим схемам при по-
лучении кремния солнечной чистоты // Металлургия. –
2009. – № 19. – С. 72—81.
5. Гасик М. И., Гасик М. М. Электротермия кремния. –
Днепропетровск: НМАУ, 2011. – 487 с.
6. Иванов-Есипович Н. К. Физико-химические основы про-
изводства радиоэлектронной аппаратуры. – М.: Высш.
шк., 1979. – 205 с.
7. Bathey B. R., Cretella M. C. Review Solar-grade silicon //
J. of materials science. – 1982. – № 17. – P. 3077—3096.
8. Рейви К. Дефекты и примеси в полупроводниковом
кремнии / Пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – 475 c.
9. Lynch D. Winning the Global Race for Solar Silicon //
JOM. – 2009. – 61, № 11. – P. 41—48.
10. Lemke H. Substitutional transition metal defects in silicon
grown-in by the float zone technique // Material science
forum. – 1995. – Vol. 196-201. – P. 683—688.
11. Impurities in silicon solar cells / Davis J. R., Rohatgi A.,
Hopkins R. H. et al. // IEEE Trans. Electr. Dev., vol. ED
27. – 1980. – № 4. – P. 677—687.
12. Кремний для солнечной энергетики: конкуренция техно-
логий, влияние рынка, проблемы развития / В. Н. Яр-
кин, О. А. Кисарин, Ю. В. Реков, И. Ф. Червонный //
Теория и практика металлургии. – 2010. – № 1-2. –
С. 114—126.
13. Соловьев О. В., Масенко Б. П., Хлопенова И. А. Способ
электродугового восстановления кремния // Технологии
и конструирование в электронной аппаратуре. – 2005. –
№ 4. – С. 60—61.
14. Парфенов О. Г., Пашков Г. Л. Новый подход в метал-
лургии кремния // ДАН. – 2008. – 422, № 2. –
С. 202—203.
15. Kouji Yasuda, Kunio Saegusa, Toru H. Okabe. New met-
hod for production of solar-grade silicon by subhalide reduc-
tion // Materials Transactions. – 2009. – 50, № 12. –
P. 2873—2878.
16. Boron removal from metallurgical grade silicon by oxidizing
refining / Wu Ji-Jun, Ma Wen-Hui, Yang Bin et al. //
Trans. Nonferrous Met. Soc. China. – 2009. – № 19. –
P. 463—467.
17. Boron removal in molten silicon by a steam-added plasma
melting method / Naomichi Nakamura, Hiroyuki Baba,
Yasuhiko Sakaguchi, Yoshiei Kato // Materials Transacti-
ons. – 2004. – 45, № 3. – P. 858—864.
18. Purification of metallurgical grade silicon by a solar process /
G. Flamanta, V. Kurtcuoglu, J. Murray, A. Steinfel //
Solar Energy Materials & Solar Cells. – 2006. – № 90. –
P. 2099—2106.
19. Plasma-refining process to provide solar-grade silicon / Y. De-
lanoy, C. Alemany, K.-I. Li et al. // Ibid. – 2002. – № 72. –
P. 69—75.
20. Елисеев И. А., Непомнящих А. И. Новая технология ра-
финирования кремния: Тез. докл. VII Междунар. конф.
«КРЕМНИЙ-2010» (Нижний Новгород, 6—9 июля 2010 г.)
(www.si-2010.unn.ru/docs/presentations/ 07.07.2010/
4_Елисеев.pptx).
21. L. A. V. Teixeira, Y. Tokuda, T. Ylko, K. Morita. Behavi-
or and state of boron in CaO—SiO2 slags during refining of
solar grade silico // ISIJ Intern. – 2009. – 49, № 6. –
P. 777—782.
22. Teixeira L. A. V., K. Morita. Removal of boron from mol-
ten silicon using CaO—SiO2 based slags // Ibid. – 2009. –
49, № 6. – P. 783—787.
23. Compensated sog-si from a metallurgical route: high latitu-
de outdoor performance / G. H. Yordanov, O. M. Midt-
gard, T. O. Saetre et al. // 25th European Photovoltaic
Solar Energy Conference and Exhibition: 5th World conf.
on Photovoltaic Energy Conversion (Valencia, 6—10 Sept.
2010). – Valencia, Spain. – P. 4289—4293.
24. Numerical simulation of phosphorus removal from silicon by
induction vacuum refining / Songsheng Zheng, Thorvald
Abel Engh, Merete Tangstad, Xue-Tao Luo // Metallurgi-
cal and materials transactions A. – 2011. – № 42A. –
P. 2214—2225.
Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, Киев
Поступила 26.06.2012
Рис. 5. Зависимость концентрации фосфора при различных зна-
чениях давления и температуры от времени выдержки τ
53
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-96572 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7681 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-29T04:47:38Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Шаповалов, В.А. Шейко, И.В. Никитенко, Ю.А. Якуша, В.В. Степаненко, В.В. 2016-03-18T13:13:07Z 2016-03-18T13:13:07Z 2012 Проблемы получения чистого кремния для солнечной энергетики / В.А. Шаповалов, И.В. Шейко, Ю.А. Никитенко, В.В. Якуша, В.В. Степаненко // Современная электрометаллургия. — 2012. — № 3 (108). — С. 48-53. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. 0233-7681 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96572 669.187.58 Приведен анализ современных способов получения кремния солнечного качества. Основной обзор посвящен очистке металлургического кремния до уровня необходимой чистоты. Показаны преимущества и недостатки разработанных технологий, которые можно реализовать при получении чистого кремния для производства фотоэлектрических преобразователей. Analysis of modern methods for producing silicon of a solar quality was made. The main review is devoted to purification of metallurgical silicon to the level of a required quality. Shown are the advantages and drawbacks of the developed technologies, which can be realized for producing the pure silicon for manufacture of photoelectric transducers. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Современная электрометаллургия Новые материалы Проблемы получения чистого кремния для солнечной энергетики Problems of producing pure silicon for solar power engineering Article published earlier |
| spellingShingle | Проблемы получения чистого кремния для солнечной энергетики Шаповалов, В.А. Шейко, И.В. Никитенко, Ю.А. Якуша, В.В. Степаненко, В.В. Новые материалы |
| title | Проблемы получения чистого кремния для солнечной энергетики |
| title_alt | Problems of producing pure silicon for solar power engineering |
| title_full | Проблемы получения чистого кремния для солнечной энергетики |
| title_fullStr | Проблемы получения чистого кремния для солнечной энергетики |
| title_full_unstemmed | Проблемы получения чистого кремния для солнечной энергетики |
| title_short | Проблемы получения чистого кремния для солнечной энергетики |
| title_sort | проблемы получения чистого кремния для солнечной энергетики |
| topic | Новые материалы |
| topic_facet | Новые материалы |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96572 |
| work_keys_str_mv | AT šapovalovva problemypolučeniâčistogokremniâdlâsolnečnoiénergetiki AT šeikoiv problemypolučeniâčistogokremniâdlâsolnečnoiénergetiki AT nikitenkoûa problemypolučeniâčistogokremniâdlâsolnečnoiénergetiki AT âkušavv problemypolučeniâčistogokremniâdlâsolnečnoiénergetiki AT stepanenkovv problemypolučeniâčistogokremniâdlâsolnečnoiénergetiki AT šapovalovva problemsofproducingpuresiliconforsolarpowerengineering AT šeikoiv problemsofproducingpuresiliconforsolarpowerengineering AT nikitenkoûa problemsofproducingpuresiliconforsolarpowerengineering AT âkušavv problemsofproducingpuresiliconforsolarpowerengineering AT stepanenkovv problemsofproducingpuresiliconforsolarpowerengineering |