專利名稱：硅的再利用方法及利用該方法制造的硅和硅錠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硅的再利用方法。另外，本發(fā)明涉及利用該方法得到的硅和硅錠(silicon ingot)。更具體而言，本發(fā)明涉及通過(guò)除去切割硅錠產(chǎn)生的硅 廢料(silicon scrap)中所包含的內(nèi)含物和雜質(zhì)來(lái)再利用硅。
背景技術(shù)：
隨著對(duì)能源問(wèn)題如化石燃料資源枯竭和環(huán)境問(wèn)題如全球變暖的意識(shí)日 益增強(qiáng)，近年來(lái)對(duì)太陽(yáng)能電池的需求迅速增長(zhǎng)。要求太陽(yáng)能電池用硅具有 99.9999%以上的高純度和0.5Qcm以上的電阻率，并使用制造半導(dǎo)體工業(yè)或 IC基底所用的高純硅時(shí)產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品作為原料。然而，半導(dǎo)體用高純 硅是昂貴的，并且不合格產(chǎn)品的產(chǎn)量小，因此供應(yīng)受限。由于此前電子設(shè) 備用硅的不合格產(chǎn)品的產(chǎn)量超出對(duì)太陽(yáng)能電池的需求，所以到目前為止未 出現(xiàn)問(wèn)題。然而，近來(lái)，對(duì)太陽(yáng)能電池的需求大于電子設(shè)備用硅不合格產(chǎn) 品的產(chǎn)量，太陽(yáng)能電池用原料硅的短缺已成為嚴(yán)重的問(wèn)題。強(qiáng)烈需要盡早 解決此問(wèn)題。在這種情況下，目前，通過(guò)以下方法制造太陽(yáng)能電池所用的主流原料 多晶硅錠。如前所述，將制造半導(dǎo)體工業(yè)中使用的高純硅或IC基底時(shí)產(chǎn)生 的不合格產(chǎn)品熔融在鑄模(mold)中并在同一鑄模中凝固，或者將熔融在坩堝 中的硅投入獨(dú)立的鑄模并在其中凝固，由此得到多晶硅錠。在任何情況下， 由于使熔融態(tài)的硅在鑄模中凝固是必要的，所以將脫模劑涂覆在鑄模的內(nèi) 表面上。脫模劑用于減輕硅凝固和冷卻過(guò)程中在硅錠中產(chǎn)生的熱應(yīng)力并防 止活性硅熔體與鑄模反應(yīng)造成熔化。通常，通過(guò)下述方法形成脫模劑將氮化硅、碳化硅、氧化硅等粉末 混合在適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑和溶劑組成的溶液中，并攪拌該混合物，從而制得漿 料，并通過(guò)例如涂覆或噴涂等方法涂覆鑄模的內(nèi)表面。另外，通常如下制 備漿狀脫模劑適當(dāng)?shù)鼗旌侠缢蛞掖嫉热軇?、用于涂覆成型的粘結(jié)劑、 用于提高流動(dòng)性的添加劑等，并攪拌該混合物。在成型用粘結(jié)劑中最常用于脫模劑的物質(zhì)為PVA(聚乙烯醇)。由于PVA具有優(yōu)異的粘性，所以適合用于在粉末間進(jìn)行粘結(jié)和粘合。該成型用粘結(jié) 劑在其后的步驟中經(jīng)加熱或與熔體接觸會(huì)變成熱分解物。為避免成型用粘 結(jié)劑產(chǎn)生的熱分解物混入熔體，在涂覆成型用粘結(jié)劑之后，通常在氧化氣氛下于約60(TC 90(TC進(jìn)行去除粘結(jié)劑的過(guò)程。以上根據(jù)本申請(qǐng)人所知的一般技術(shù)情報(bào)，對(duì)與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù) 進(jìn)行了說(shuō)明，就本申請(qǐng)人所知，本申請(qǐng)人沒(méi)有應(yīng)作為本申請(qǐng)之前的現(xiàn)有技 術(shù)文獻(xiàn)情報(bào)公開的情報(bào)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的問(wèn)題在真空下或惰性氣氛中去除粘結(jié)劑的過(guò)程中，構(gòu)成粘結(jié)劑的有機(jī)高分 子的熱分解快速進(jìn)行。從而，使氫原子脫出，CH線性伸展，然后形成環(huán)狀， 由此形成環(huán)狀化合物例如苯等。該化合物進(jìn)一步反復(fù)脫氫，實(shí)現(xiàn)相當(dāng)大程 度的縮合，并生長(zhǎng)為含有大量碳的煤煙(soot)。換言之，對(duì)有機(jī)高分子進(jìn)行 構(gòu)造，使氫原子朝著所述高分子的外側(cè)正常地排列在碳原子骨架的周圍， 并且所述高分子為直鏈狀，由于氫原子之間的排斥力而沒(méi)有發(fā)生聚集。然 而熱能的供給增加了氫原子和碳原子之間鍵合的振動(dòng)能，由此造成鍵的斷 裂和氫原子的脫出。 一旦該高分子穩(wěn)定為煤煙，則難以通過(guò)熱分解將其除 去。因而，煤煙與硅熔體接觸，同時(shí)仍混合在脫模劑中或附著在脫模劑的 表面上。與熔體接觸的煤煙或者共混到熔體中的碳形成碳化硅(SiC),碳化 硅不僅使太陽(yáng)能電池的性能劣化，還由于其作為夾雜物析出而降低了成品 率。另夕卜，可能造成例如晶片切割中所使用的線鋸(wiresaw)的切斷等問(wèn)題。因而，在制造多晶硅錠時(shí)，由于脫模劑或粘結(jié)劑的熱分解以及與硅熔 體的反應(yīng)所形成的SiC附著在硅與鑄模接觸的部分，即硅錠的側(cè)表面部分 和下表面部分(bottom surface portion)。另外，由于通過(guò)單向凝固制造硅錠， 所以?shī)A雜物和雜質(zhì)如剝落的脫模劑或SiC浮至表面并在硅錠的上表面部分 凝聚。因而，用金剛石鋸切掉含脫模劑，特別是SiC的硅錠上表面、側(cè)表 面和下表面部分。盡管切掉部分(廢料)中有一部分在切去含夾雜物或雜質(zhì)部 分后可以進(jìn)行再利用，但其大部分仍是被閑置或廢棄。本發(fā)明的目的是提供太陽(yáng)能電池用高純硅的再利用方法，該方法包括對(duì)于從硅錠上切下的上表面廢料、側(cè)表面廢料和下表面廢料，除去造成線 鋸斷線的SiC顆粒，減少雜質(zhì)元素將其作為高純度太陽(yáng)能電池用硅加以再 利用。另外，本發(fā)明的目的是提供利用該方法得到的硅和硅錠。 解決問(wèn)題的方法本發(fā)明涉及硅的再利用方法，該方法使用切割硅坯料(silicon chunk)所 得到的硅廢料作為太陽(yáng)能電池用硅原料，根據(jù)一個(gè)方面，所述硅的再利用 方法包括以下步驟加熱熔融硅廢料；通過(guò)使熔融硅單向凝固，形成硅錠； 以及除去硅錠的雜質(zhì)集中部分?；蛘撸鶕?jù)另一方面，硅的再利用方法包 括以下步驟加熱熔融硅廢料；將處理氣(process gas)吹入熔融硅；通過(guò)使 熔融硅單向凝固，形成硅錠；以及除去硅錠的雜質(zhì)集中部分 (impurity-concentrated portion)?；蛘撸鶕?jù)另一方面，硅的再利用方法包括以下步驟加熱熔融硅廢 料；將結(jié)晶基體(crystalline substrate)浸在熔融硅中并使硅在結(jié)晶基體表面上 析出?；蛘撸鶕?jù)另一方面，硅的再利用方法包括以下步驟加熱熔融硅 廢料；將處理氣吹入熔融硅；以及將結(jié)晶基體浸在熔融硅中并使硅在結(jié)晶 基體表面上析出。此外，根據(jù)另一方面，硅的再利用方法包括以下步驟 加熱熔融硅廢料；將處理氣吹入熔融硅；除去熔融硅表面上的懸浮物；以 及將結(jié)晶基體浸在熔融硅中并使硅在結(jié)晶基體表面上析出。優(yōu)選地，在吹 入處理氣的同時(shí)對(duì)熔融硅進(jìn)行攪拌。優(yōu)選包括將結(jié)晶基體表面上的硅與該 結(jié)晶基體分離的步驟。使用將太陽(yáng)能電池用硅原料在鑄模中熔融并使熔融 硅原料凝固所得到的硅錠作為硅坯料?？墒褂霉桢V的上表面廢料、側(cè)表面 廢料和下表面廢料中的至少 一種作為切割硅錠得到的硅廢料。硅廢料優(yōu)選在其表面經(jīng)磨削(ground)之后使用或者在經(jīng)破碎之后使用， 并且在破碎時(shí)希望先對(duì)硅廢料進(jìn)行切割。另外，硅廢料優(yōu)選經(jīng)清洗之后使 用，并在清洗時(shí)希望先對(duì)硅廢料進(jìn)行破碎。本發(fā)明的硅的特征在于其是利 用上述再利用方法制造的。另外，本發(fā)明的硅錠的特征在于其是所述硅熔 融在鑄模中之后通過(guò)單向凝固形成的。發(fā)明效果由于包含夾雜物特別是SiC顆粒造成線鋸斷線等問(wèn)題而未能利用的硅 廢料可再利用為太陽(yáng)能電池用高純?cè)瞎琛?br>

圖1為顯示本發(fā)明實(shí)施例1的硅的再利用方法的步驟圖。圖2為用于獲得本發(fā)明所用的硅廢料的硅錠切割部分的示意圖。 圖3為本發(fā)明中使用的處理氣吹入和攪拌設(shè)備的示意圖。 圖4為本發(fā)明中使用的鑄造設(shè)備的示意圖。圖5為本發(fā)明中用于浸漬冷卻基體和提起精制硅坯料的設(shè)備的示意圖。 圖6為本發(fā)明中使用的硅坯料剝離設(shè)備的示意圖。才示i己i兌明20單晶硅錠；21單晶硅錠廢料；22多晶珪錠；23側(cè)表面廢料；24下 表面廢料；25上表面廢料；31熔融爐；32坩堝；33電磁感應(yīng)加熱設(shè)備； 34、 45、 55熔融硅；35a攪拌軸；35b攪拌部分；35d處理氣導(dǎo)入通道；35e 處理氣出口； 36小氣泡；40鑄模；43加熱設(shè)備；49坩堝；50中空旋轉(zhuǎn)軸； 50a冷卻流體導(dǎo)入管；50b冷卻氣體導(dǎo)入通道；50d冷卻流體排放通道；50e 冷卻流體排放管；53、 63結(jié)晶基體；53a冷卻氣體出口； 56精制硅；60中 空旋轉(zhuǎn)軸；62精制硅收集容器；和67加熱器。
具體實(shí)施方式
(硅廢料)硅坯料的實(shí)例包括將太陽(yáng)能電池用硅原料在鑄模中熔融并對(duì)其進(jìn)行凝 固所得到的硅錠，可使用任何單晶硅和多晶硅。制造單晶硅坯料的方法主 要包括Czochralski法(CZ)和浮區(qū)熔融法(FZ)，對(duì)于太陽(yáng)能電池，主要采用 相對(duì)廉價(jià)的CZ法。根據(jù)CZ法如下得到柱狀高純單晶硅錠在石英制坩堝 中熔融硅多晶原料坯料，隨后使種晶與熔融硅表面接觸，并在冷卻的同時(shí) 將種晶提起。圖2為顯示硅錠切割部分的示意圖。如圖2所示，為了得到 太陽(yáng)能電池用晶片，將柱狀單晶硅錠20的側(cè)表面部分切掉，從而得到基本 上為四角柱狀的塊體，并將該塊體切成晶片。此處，切成塊體時(shí)切掉的部 分為單晶硅錠廢料21。另一方面，制造多晶硅坯料的方法包括稱作鑄造法的方法，其中在鑄 模中進(jìn)行直接冷卻和凝固。根據(jù)鑄造法，在石英等制成的鑄模中，直接冷卻并單向凝固加熱熔融的原料硅，從而得到圖2(b)所示的多晶硅錠22。在石英等制成的鑄模中鑄造所得的多晶硅錠。由于脫模劑施涂于鑄模的內(nèi)側(cè)，所以在多晶硅錠22的側(cè)表面部分和下表面部分中含有夾雜物或雜質(zhì)。所述 夾雜物或雜質(zhì)的實(shí)例包括剝落的脫模劑；附著在硅上的石英，這歸因于 脫模劑的剝落和由此導(dǎo)致的熔融硅與鑄模表面的接觸；硅與由脫模劑生成 的煤煙反應(yīng)所形成的SiC;等等。在制造太陽(yáng)能電池的步驟中，所述夾雜物和雜質(zhì)造成線鋸切斷和太陽(yáng) 能電池性能的劣化。因此，例如利用金剛石鋸將硅錠的側(cè)表面和下表面切 掉。本申請(qǐng)中，金剛石鋸是指嵌有金剛石片的帶鋸。此時(shí)切割的廢料分別 為側(cè)表面廢料23和下表面廢料24。另外，在鑄造過(guò)程中，由于從鑄;漠的下 表面朝向上表面單向固化，所以?shī)A雜物和雜質(zhì)例如脫模劑和SiC凝聚在熔 融硅的表面上，即硅錠的上部。因而，例如用金剛石鋸將多晶硅錠22的上 部也切掉。此時(shí)切割的廢料為上表面廢料25。在本發(fā)明中，切割硅坯料例如硅錠得到的硅廢料用作太陽(yáng)能電池用硅 原料。作為硅廢料，使用從單晶硅錠20上切掉的單晶硅錠廢料21以及從 多晶硅錠22上切掉的上表面廢料25、側(cè)表面廢料23、下表面廢料24中的 至少一種作為原料。(步驟A:磨削廢料表面的步驟)在步驟A中，為了除去附著在切割硅錠所得到的硅廢料(特別是上表面 廢料、側(cè)表面廢料和下表面廢料)表面上的脫模劑、粒狀內(nèi)含物如煤煙和SiC 以及在鑄造、切割等步驟中混入的雜質(zhì)元素如Fe和Al,對(duì)表面進(jìn)行磨削。 磨削方法可以是利用磨削機(jī)或打磨機(jī)進(jìn)行拋光的方法，或者是注入SiC磨 粒的磨削方法。另外，磨削方法不限于干法，例如可采用利用溶液例如酸 或堿進(jìn)行腐蝕的濕法。或者，可采用使用氣體如CF4、 CF2C12、 CF3C1和 CF6的等離子腐蝕法。在步驟A中，將附著在表面上的內(nèi)含物或雜質(zhì)磨削去 幾)im(例:^約3jim) 幾mm(例濁口約5mm)。(步驟B:破碎步驟)圖3為本發(fā)明中使用的處理氣吹入和攪拌設(shè)備的示意圖。從硅錠上切 掉的廢料的尺寸在十幾cm到幾十cm范圍內(nèi)。在處理氣吹入和攪拌設(shè)備中， 通過(guò)設(shè)置在熔融爐31上蓋31a中的給料器31al,將原料投入(此后稱作"裝 填")蚶堝32內(nèi)的熔融硅34。此處，如果裝填的原料硅的尺寸大，則使得熔融硅飛濺。如果硅附著在坩堝32的上部，則成品率降低。另外，如果裝 填尺寸大的硅，則熔融原料所需的時(shí)間變長(zhǎng)并且生產(chǎn)性能降低。因而，在此步驟中，希望在研磨成幾cm大小之后再進(jìn)行裝填。由于雜質(zhì)例如Fe、 Al或C附著在硅廢料的表面上，為了避免混入這些雜質(zhì)，優(yōu)選在對(duì)硅廢料 表面進(jìn)行磨削之后，再進(jìn)行破碎步驟。可采用常用的方法例如使用顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)或 磨式破碎機(jī)的方法進(jìn)行破碎。另外，可采用利用燃燒器、電爐等加熱廢料 并隨后將廢料才殳入液氮或水中進(jìn)行破碎的方法。(步驟C:清洗步驟)通常在注入含磨粒的研磨料的同時(shí)利用金剛石鋸切割硅錠。如果在沒(méi) 有清除研磨料的情況下熔融硅錠，熔融爐將被研磨料中所含的油污染。因 而，在此步驟中，在將切掉的廢料裝載或裝填到熔融爐中之前，進(jìn)行清洗。 該步驟可在磨削廢料表面的步驟(步驟A)或破碎步驟(步驟B)之前進(jìn)行，然 而，希望該清洗步驟在破碎步驟之后進(jìn)行，這是因?yàn)樵谄扑椴襟E中可能由 破碎刀混入雜質(zhì)。該步驟的典型實(shí)例包括表面活性劑槽、水洗槽、腐蝕槽、水洗槽和干 燥步驟。腐蝕槽的實(shí)例包括含有混合酸(氫氟酸和硝酸的混合液)的槽，用水 適當(dāng)?shù)叵♂岥}酸所得到的酸槽，用水適當(dāng)?shù)叵♂宆5咸例如氫氧化鈉所得到的 堿槽，等等。該步驟不限于通過(guò)一個(gè)槽進(jìn)行，可適當(dāng)?shù)亟M合表面活性劑槽、 水洗槽、腐蝕槽和干燥步驟。為了清除研磨劑或潤(rùn)滑劑，用油例如煤油進(jìn) 行清洗也是有效的。(步驟D:處理氣吹入和攪拌步驟)在該步驟中，使用如圖3所示的設(shè)備，在吹入處理氣的同時(shí)進(jìn)行攪拌。 熔融爐31壁由不銹鋼制成，設(shè)置裝填原料硅的石墨制坩堝32、電磁感應(yīng)加 熱設(shè)備33、攪拌軸35a和附于攪拌軸下部的攪拌部分35b。為保證熔融爐 31的氣密性并使得攪拌軸35a能夠旋轉(zhuǎn)，在攪拌軸35a穿透熔融爐31蓋的 部位設(shè)置密封機(jī)構(gòu)35c。在攪拌軸35a的上端，設(shè)置用于將攪拌部分35b浸 到坩堝32內(nèi)的熔融硅中的提升裝置(未示出)，提升裝置還能夠?qū)嚢璨糠?35b從硅熔體中提起。另外，攪拌軸35a內(nèi)部具有處理氣導(dǎo)入通道3Sd，并 且攪拌部分35b包括與處理氣導(dǎo)入通道35d連通的處理氣出口 35e?？稍O(shè)置 處理氣導(dǎo)入管(未示出)，代替攪拌部分35b的處理氣出口 35e?？梢砸詫⑹⒅欺釄宸旁谑欺釄寤蚴苹械姆绞绞褂蜜釄?2，并可適當(dāng)?shù)?使用陶瓷例如氧化鋁制坩堝。與硅的反應(yīng)性較低的氣體，例如惰性氣體如氬氣特別優(yōu)選作為處理氣， 還可使用氮?dú)獾?。通過(guò)將處理氣吹入熔融硅，可使熔融硅中的內(nèi)含物例如 碳化硅和氮化硅浮至硅熔體表面。同時(shí)，通過(guò)在將處理氣吹入熔融硅的同時(shí)旋轉(zhuǎn)攪拌軸35a，可使處理氣細(xì)微化，從而可增大吹入熔融硅中的處理氣 的氣泡表面積。通過(guò)經(jīng)細(xì)微化的處理氣，熔融硅中所含的內(nèi)含物例如碳化 硅和氮化硅浮至硅熔體表面。因而，在加熱熔融硅廢料之后，通過(guò)在攪拌 熔融硅的同時(shí)吹入處理氣，可提高去除熔融硅中所含內(nèi)含物例如碳化硅和 氮化硅的效率。此處，為實(shí)現(xiàn)這種攪拌狀態(tài)，機(jī)械攪拌是優(yōu)選的，使用旋 轉(zhuǎn)葉片形攪拌部分進(jìn)行攪拌是更優(yōu)選的。通過(guò)在攪拌部分35b浸在熔融硅 中時(shí)旋轉(zhuǎn)攪拌軸35a,使得熔融硅快速流動(dòng)并使處理氣細(xì)微化，從而使處理 氣可均勻地分布在熔融硅中。對(duì)攪拌部分35b的形狀沒(méi)有限制，只要其可 使處理氣細(xì)微化。(步驟E:鑄造步驟)圖4為本發(fā)明所用的鑄造設(shè)備的示意圖。如圖4所示，鑄造方法是如 下制造硅錠的方法直接冷卻和單向凝固在石英等制成的坩堝49中被加熱 熔融的原料硅。從容納石英坩堝49的石墨鑄模40的下表面，通過(guò)冷卻氣 體消除裝在石英坩堝49中的熔融硅45的熱量，并通過(guò)加熱設(shè)備43控制溫 度，從而實(shí)現(xiàn)從石英蚶堝49下表面向上表面的硅錠48的單向凝固。除氬 氣以外，可使用惰性氣體例如氦氣作為冷卻氣體。根據(jù)本發(fā)明的硅的再利用方法，加熱熔融硅廢料并使熔融硅單向凝固， 從而形成硅錠，隨后除去硅錠的雜質(zhì)集中部分。在單向凝固時(shí)，由于脫模 劑或粘結(jié)劑的熱分解以及與硅熔體的反應(yīng)所產(chǎn)生的SiC附著在與鑄模接觸 的硅即硅錠的側(cè)表面部分和下表面部分。另外，由于通過(guò)單向凝固制造硅 錠，所以?shī)A雜物和雜質(zhì)例如剝落的脫模劑或SiC浮至表面并在硅錠的上表 面凝聚。從而，可通過(guò)用金剛石鋸或磨削機(jī)除去上表面部分、側(cè)表面部分、 下表面部分等雜質(zhì)集中部分，降低雜質(zhì)的濃度。(步驟F:冷卻基體浸漬步驟)在浸漬冷卻基體的步驟中，減少偏析系數(shù)小即更可能偏析的雜質(zhì)元素 例如鐵、鋁和鈦等的含量。由于所述金屬雜質(zhì)元素在固體硅中的濃度與它們?cè)谌廴诠柚械臐舛戎然蛘叻Q為分配系數(shù)低至io—6~io-2,所以有效的精制是可能的。
圖5為用于浸漬冷卻基體和提起精制硅坯料的設(shè)備的示意圖。如圖5 所示，以套管作為中空旋轉(zhuǎn)軸50,冷卻流體導(dǎo)入管50a的內(nèi)壁和結(jié)晶基體 53的內(nèi)壁相互連接。在冷卻流體排放管50e的外壁和冷卻流體導(dǎo)入管50a 的內(nèi)壁之間形成冷卻氣體導(dǎo)入通道50b。結(jié)晶基體53內(nèi)部具有空間并與冷 卻氣體導(dǎo)入通道50b連接。當(dāng)通過(guò)冷卻氣體導(dǎo)入通道50b導(dǎo)入冷卻氣體時(shí)， 從冷卻氣體出口 53a將冷卻氣體吹入結(jié)晶基體53的內(nèi)部空間，從而冷卻結(jié) 晶基體53。結(jié)晶基體53內(nèi)的冷卻流體排放管50e的一端開放于結(jié)晶基體53 之中，并通過(guò)冷卻流體排放通道50d排出從結(jié)晶基體53吸收了熱量的冷卻 氣體。
冷卻浸在熔融硅中的結(jié)晶基體53，使得結(jié)晶基體外表面的溫度低于 1414。C即硅的熔點(diǎn)并且在結(jié)晶基體53的外表面上析出精制硅56?？刂评鋮s 氣體的流速，使得析出規(guī)定量的精制硅56。析出精制硅56時(shí)，由于偏析效 應(yīng)，使得大部分金屬雜質(zhì)進(jìn)入熔融硅55，結(jié)晶基體53外表面上析出的精制 硅56中所含的金屬雜質(zhì)的量明顯減少。從而，可如下獲得高純精制硅加 熱熔融硅廢料，隨后將結(jié)晶基體浸在熔融硅中，并使硅在結(jié)晶基體表面上 析出。
當(dāng)結(jié)晶基體53浸在熔融硅中時(shí)，旋轉(zhuǎn)中空旋轉(zhuǎn)軸50。在中空旋轉(zhuǎn)軸 50穿透熔融爐51壁的部位，設(shè)置密封機(jī)構(gòu)50c，用于保證熔融爐51的氣密 性并使中空旋轉(zhuǎn)軸50能夠旋轉(zhuǎn)。在中空旋轉(zhuǎn)軸50的上端，設(shè)置提升機(jī)構(gòu)(未 示出)，用于在處理過(guò)程中將結(jié)晶基體53浸在坩堝52內(nèi)的熔融硅55中以及 在處理之后將結(jié)晶基體53從熔融硅55中提起。
從氣氛氣體導(dǎo)入管51a2將惰性氣體例如氬氣導(dǎo)入熔融爐51，以在熔融 爐51中設(shè)置惰性氣氛。如圖5所示，降低中空旋轉(zhuǎn)軸50,從而將結(jié)晶基體 53浸在熔融硅55中，并將中空旋轉(zhuǎn)軸50設(shè)為例如不低于400rpm的任意轉(zhuǎn) 速。例如，使用氮?dú)庾鳛橐氲浇Y(jié)晶基體53中的冷卻氣體，并將氮?dú)獾牧?速設(shè)為700L/min，從而將結(jié)晶基體53冷卻。導(dǎo)入冷卻氣體一段預(yù)定的時(shí)間 后，為了收集結(jié)晶基體53外表面上析出的精制硅56，將中空旋轉(zhuǎn)軸50提 起，使中空旋轉(zhuǎn)軸50停止旋轉(zhuǎn)并停止導(dǎo)入冷卻氣體。將結(jié)合步驟H詳細(xì)說(shuō) 明如何從結(jié)晶基體53上取下精制硅56。(步驟G:懸浮物去除步驟)在熔融原料硅廢料時(shí)，在熔融硅的表面上產(chǎn)生懸浮物。懸浮物的實(shí)例 包括剝落的脫模劑、脫模劑剝落并且熔融硅與鑄模表面接觸所造成的牢固附著于硅的石英、由于硅與由脫模劑生成的煤煙反應(yīng)所形成的SiC、或者硅 的氧化物或氮化物，等等。懸浮物稱為熔渣，可利用機(jī)械法將其從熔融硅 的表面上除去。從而，在加熱熔融硅廢料之后，通過(guò)除去熔融硅表面上的 懸浮物，可提高精制硅的效率。另外，在攪拌熔融硅的同時(shí)還進(jìn)行吹入處 理氣的步驟時(shí)，由于處理氣經(jīng)細(xì)微化，所以使得熔融硅中所含的內(nèi)含物例 如碳化硅和氮化硅浮至硅熔體表面。從而，通過(guò)隨后去除硅熔體表面上的 懸浮物，可顯著提高精制效率。例如，使用石墨或陶瓷材料制成的斗狀或 鋤狀除渣工具作為去除手段，卸下熔融爐上蓋后，利用除渣工具將熔渣刮 去。(步驟H:硅剝離步驟)圖6為本發(fā)明中使用的硅坯料剝離設(shè)備的示意圖。該設(shè)備用于移出步 驟F中提起的精制硅，如圖6所示，移出設(shè)備68包括對(duì)析出在結(jié)晶基體63 外圍表面上的精制硅進(jìn)行加熱的加熱器67。加熱器67由感應(yīng)加熱盤管等構(gòu) 成。將結(jié)晶基體63連接到精制硅移出設(shè)備68的上部，并對(duì)結(jié)晶基體63進(jìn) 行感應(yīng)加熱，從而加熱熔融結(jié)晶基體63和精制硅之間的接觸表面。由此使 精制硅剝離，從而落入精制硅收集容器62，由此可收集精制硅66?？梢砸?感應(yīng)加熱盤管作為加熱器，并可在任何驅(qū)動(dòng)條件下例如輸出為20 60kW、 電壓為150 350V及頻率為8-45kHz，進(jìn)行感應(yīng)加熱。采用包括以上步驟的再利用方法，可有效地制造太陽(yáng)能電池用硅。另 外，可通過(guò)將這種硅在鑄模中熔融并使其單向凝固，形成高純硅錠。在進(jìn) 行本發(fā)明時(shí)，例如，根據(jù)將進(jìn)行處理的原料硅的量或者坩堝的形狀，應(yīng)適 當(dāng)?shù)剡x擇廢料表面的磨削量、破碎后的大小、處理氣的流速、中空旋轉(zhuǎn)軸 的轉(zhuǎn)速等，從而實(shí)現(xiàn)最佳狀態(tài)。實(shí)施例1圖1顯示本實(shí)施例中硅的再精制方法的步驟。在本實(shí)施例中，如圖1 所示，首先，切割多晶硅錠(步驟l)(下面，用S代表步驟)。取出被切除的 硅廢料，對(duì)上表面廢料實(shí)施步驟A，利用磨削機(jī)將廢料表面磨去約3pm(S2)。隨后，進(jìn)行步驟B,利用作為破碎設(shè)備的顎式破碎機(jī)將廢料破碎成3~5cm 大小，以使廢料的尺寸小至足以裝填到坩堝中(S3)。隨后，進(jìn)行步驟C以清 除破碎硅原料表面上的雜質(zhì)例如鐵(S4)。以如下方式進(jìn)行清洗將硅原料放 在不銹鋼籃框中，使籃框接連經(jīng)過(guò)表面活性劑槽、水洗槽、腐蝕槽和水洗 槽，各持續(xù)20分鐘，同時(shí)進(jìn)行振動(dòng)，并利用熱空氣對(duì)硅原料進(jìn)行干燥。此 處，在腐蝕槽中使用混合酸，即氟酸和硝酸的混合液。接著，加熱熔融硅廢料(S5)。以下述方式進(jìn)行硅的熔融。首先，將2kg 潔凈過(guò)的硅原料裝填到圖3所示熔融爐31內(nèi)的坩堝32中。在本實(shí)施例中， 將石英坩堝(未示出)放在石墨基座(石墨坩堝)中并將硅原料裝填到石英坩堝 中。裝填后，將氬氣導(dǎo)入熔融爐31以設(shè)置惰性氣氛，隨后，利用電磁感應(yīng) 加熱設(shè)備33感應(yīng)加熱石墨坩堝，從而加熱熔融石英坩堝中的硅。使硅熔體 保持規(guī)定的處理溫度。隨后，進(jìn)行步驟D,在該步驟中吹入處理氣并進(jìn)行攪拌(S6)。在步驟D 中，如圖3所示，通過(guò)處理氣導(dǎo)入通道35d，以1L/min的流速，供給處理 氣氬氣，在從攪拌部分35b的處理氣出口 35e吹入處理氣的同時(shí)，通過(guò)提升 機(jī)構(gòu)降低攪拌軸35a，并將攪拌部分35b浸在熔融硅34中。此處，將處理 氣導(dǎo)入壓力設(shè)定在高于大氣壓，例如約0.15 0.3MPa的范圍內(nèi)，以繼續(xù)穩(wěn)定 地吹入處理氣。將攪拌部分35b降低到熔融硅34中后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌軸 35a。由于攪拌軸35a的旋轉(zhuǎn)，使得從處理氣出口 35e吹入的處理氣的氣泡 更細(xì)并實(shí)現(xiàn)均勻混合。由于氬氣小氣泡36，使得熔融硅34中所含的內(nèi)含物 例如硅的氧化物、碳化物或氮化物等上浮至硅熔體表面。在氬氣吹入和攪 拌過(guò)程進(jìn)行一段規(guī)定的時(shí)間后，停止導(dǎo)入處理氣并通過(guò)電^f茲閥關(guān)閉處理氣 導(dǎo)入通道35d和排放管32a。然而，向上移動(dòng)熔融爐31的上蓋和攪拌軸35a, 并通過(guò)閘式閥(未示出)封閉熔融爐的上表面。隨后，進(jìn)行步驟F,在此步驟中，浸漬結(jié)晶基體并提起精制硅坯料(S7)。 在步驟F中，如圖5所示，首先，將中空旋轉(zhuǎn)軸50和上蓋51a連接到熔融 爐51上，并打開閘式閥(未示出)。然后，以700L/min的速度將氮?dú)鈱?dǎo)入冷 卻流體導(dǎo)入管50a,并使結(jié)晶基體53在以400 rpm的速度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)浸在 熔融硅55中。將結(jié)晶基體53浸漬一段規(guī)定的時(shí)間后，向上移動(dòng)中空旋轉(zhuǎn) 軸50，停止供給冷卻氣體，并提起精制硅坯料。隨后，進(jìn)行步驟H，以剝離并收集精制硅坯料(S8)。在步驟H中，如 圖6所示，移動(dòng)中空旋轉(zhuǎn)軸60并將其連接到精制硅移出設(shè)備68上。此處， 通過(guò)閘式閥(未示出)封閉熔融爐的上表面并保持惰性氣氛。另外，使精制硅 移出設(shè)備68充滿氬氣，使用感應(yīng)加熱盤管作為加熱設(shè)備67,將輸出、電壓 和頻率分別^殳為30kW、 190V和8.4kHz。然后在1分鐘內(nèi)，熔融精制硅與 結(jié)晶基體63的界面并將精制硅從結(jié)晶基體上剝離下來(lái)，精制硅66在其自 身重量作用下下落并被精制硅收集容器62收集。加熱熔融所得的精制硅并對(duì)其進(jìn)行鑄造，從而采用單向凝固法得到太 陽(yáng)能電池用多晶硅錠(S9)。隨后，利用金剛石鋸將硅錠切割成規(guī)定大小的塊 體后，利用線鋸將塊體切成厚度為200 pm的片，從而得到太陽(yáng)能電池用晶 片。這些步驟之后，沒(méi)有出現(xiàn)夾雜物例如SiC造成的斷線問(wèn)題，證明硅錠 廢料可充分再利用為太陽(yáng)能電池用原料硅。實(shí)施例2在本實(shí)施例中，首先切割多晶硅錠。取出切割下來(lái)的切除硅廢料，使 用上表面廢料和側(cè)表面廢料作為將要處理的原料。然后，進(jìn)行步驟B，以破 碎將要處理的原料，使原料尺寸小至足以裝填到坩堝中。使用輥式破碎機(jī) 作為破碎設(shè)備，并將原料破碎成3 5cm大小。隨后進(jìn)行步驟C,清洗將要 處理的原材料，以除去破碎硅原料表面上的雜質(zhì)例如鐵。以如下方式進(jìn)行 清洗將硅原料放在不銹鋼籃框中，使籃框接連經(jīng)過(guò)表面活性劑槽、水洗 槽、腐蝕槽和水洗槽，各持續(xù)20分鐘，同時(shí)進(jìn)行振動(dòng)，并利用熱空氣干燥 硅原料。此處，腐蝕槽裝有氬氧化鈉溶液。隨后熔融硅原料。在熔融硅原料時(shí)，如圖3所示，首先，將2kg將要 處理的原料裝填到熔融爐31內(nèi)的坩堝32中。在本實(shí)施例中，將硅原料裝 填到石墨坩堝中并將氬氣導(dǎo)入熔融爐31以設(shè)置惰性氣氛。然后，利用電^茲 感應(yīng)加熱設(shè)備33感應(yīng)加熱石墨坩堝32以加熱熔融硅。使所得的硅熔體保 持規(guī)定的處理溫度。隨后，進(jìn)行步驟D,在該步驟中吹入處理氣并進(jìn)行攪拌。以如下方式 吹入處理氣從攪拌部分35b的處理氣出口 35e,通過(guò)處理氣導(dǎo)入通道35d, 以1L/min的流速，吹入作為處理氣的氬氣，并通過(guò)提升機(jī)構(gòu)降低攪拌軸3&, 使攪拌部分35b浸在熔融硅34中。此處，將處理氣導(dǎo)入壓力設(shè)定在高于大氣壓，例如約0.15~0.3MPa的范圍內(nèi)，以繼續(xù)穩(wěn)定地吹入處理氣。將攪拌部分35b降低到熔融硅34中之后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌 軸35a。由于攪拌軸35a的旋轉(zhuǎn)，使得從處理氣出口 35e吹入的處理氣的氣 泡細(xì)微化，并實(shí)現(xiàn)均勻混合。由于氬氣小氣泡36,使得熔融硅34中所含的 內(nèi)含物例如硅的氧化物、碳化物或氮化物等上浮至硅熔體表面。氬氣吹入 和攪拌過(guò)程進(jìn)行一段規(guī)定的時(shí)間后，停止導(dǎo)入處理氣，并通過(guò)電磁閥關(guān)閉 處理氣導(dǎo)入通道35d和排放管32a。從而結(jié)束步驟D。隨后，進(jìn)行步驟G，以除去懸浮物。在去除懸浮物時(shí)，如圖3所示， 向上移動(dòng)熔融爐31的上蓋3和攪拌軸35a,并通過(guò)閘式閥(未示出)封閉熔融 爐31的上表面。隨后，附加石墨制成的鋤狀除渣工具代替攪拌軸35a，并 打開閘式閥，從而將熔體表面上的熔渣漂浮物撇去。隨后，如實(shí)施例l,接 連進(jìn)行浸漬冷卻基體(步驟F)以及提起精制硅坯料和剝離精制硅(步驟H)。 對(duì)所得的硅進(jìn)行鑄造，從而得到太陽(yáng)能用多晶硅，利用金剛石鋸將所得硅 錠切割成規(guī)定大小的塊體，從而得到太陽(yáng)能電池用晶片。將塊體切成厚度 為200 pm的太陽(yáng)能用晶片。此時(shí)，沒(méi)有出現(xiàn)夾雜物例如SiC造成的斷線問(wèn) 題，證明硅錠廢料可充分再利用為太陽(yáng)能電池用原料硅。實(shí)施例3在本實(shí)施例中，按照實(shí)施例1的方式進(jìn)行處理，不同的是，除上表面 廢料之外，還使用側(cè)表面廢料作為原料硅，并且不進(jìn)行處理氣吹入和攪拌(步 驟D)。此處，將原料硅中的上表面廢料與側(cè)表面廢料的質(zhì)量比設(shè)為50:50。 對(duì)處理得到的硅進(jìn)行鑄造，從而得到太陽(yáng)能電池用多晶硅錠。隨后，利用 金剛石鋸將硅錠切割成規(guī)定大小的塊體，以得到厚度為200 ^m的太陽(yáng)能用 晶片。從而沒(méi)有出現(xiàn)夾雜物例如SiC造成的斷線問(wèn)題，并證明硅廢料可充 分再利用為太陽(yáng)能電池用原料硅。實(shí)施例4在本實(shí)施例中，按照實(shí)施例2的方式進(jìn)行處理，不同的是僅使用側(cè)表 面廢料作為原料硅，不進(jìn)行精制硅的剝離和收集(步驟H)，并且不進(jìn)行鑄造 來(lái)獲得太陽(yáng)能電池用多晶硅錠。即，接連進(jìn)行步驟B—C—D—G—F作為處 理步驟。如圖6所示，在步驟F中，由于結(jié)晶基體63下部的直徑小于上部的直徑，可將提起的精制硅坯料從錐形結(jié)晶基體63上機(jī)械剝離下來(lái)。具體而言，在提起圖5所示的精制硅坯料時(shí)，將中空旋轉(zhuǎn)軸50和上蓋51a移到 單獨(dú)設(shè)置的精制硅坯料剝離設(shè)備上，使用用來(lái)鉤精制硅坯料的吊鉤從結(jié)晶 基體向下拉精制硅坯料，取下精制硅坯料。利用線鋸切割所得的硅坯料。 此處，沒(méi)有出現(xiàn)夾雜物例如SiC造成的斷線問(wèn)題，并證明硅錠廢料可充分 再利用為太陽(yáng)能電池用原料硅。實(shí)施例5在本實(shí)施例中，按照實(shí)施例3的方式進(jìn)行處理，不同的是僅使用上表 面廢料作為原料硅，進(jìn)行處理氣吹入和攪拌(步驟D)，不進(jìn)行精制硅坯料的 剝離和收集(步驟H)并且不進(jìn)行鑄造來(lái)獲得太陽(yáng)能電池用多晶硅錠。即接連 進(jìn)行步驟A一B—C—D—F作為處理步驟。浸漬結(jié)晶基體(步驟F)后，如圖 6所示，將提起的精制硅坯料從錐狀結(jié)晶基體63上機(jī)械剝離下來(lái)。具體而 言，在提起圖5所示的精制硅坯料時(shí)，將中空旋轉(zhuǎn)軸50和上蓋51a移到單 獨(dú)設(shè)置的精制硅坯料剝離設(shè)備(未示出)上，并按照實(shí)施例4的方式，使用用 來(lái)鉤吊精制硅坯料的吊鉤從結(jié)晶基體向下拉精制硅坯料，取下精制硅坯料。 利用線鋸切割所得的硅坯料。此處，沒(méi)有出現(xiàn)夾雜物例如SiC造成的斷線 問(wèn)題，證明硅錠廢料可充分再利用為太陽(yáng)能電池用原料硅。實(shí)施例6在本實(shí)施例中，按照實(shí)施例5的方式進(jìn)行處理，不同的是進(jìn)行鑄造步 驟(步驟E)，而不進(jìn)行浸漬結(jié)晶基體的步驟(步驟F)和提起精制硅坯料的步 驟。即，接連進(jìn)行步驟A—B—C—D—E作為處理步驟。在步驟E中，如圖 4所示，將加熱熔融后進(jìn)行鑄造得到的硅錠48從石英坩堝49中取出之后， 利用磨機(jī)磨削與石英坩堝49接觸的側(cè)表面部分和下表面部分，并磨去雜質(zhì) 集中部分例如石英坩堝的附著薄片。另外，還利用磨機(jī)將上表面部分磨去 幾)im。隨后，利用線鋸切割硅。此處，沒(méi)有出現(xiàn)夾雜物例如SiC造成的斷 線問(wèn)題，證明硅錠廢料可充分再利用為太陽(yáng)能電池用原料硅。實(shí)施例7在本實(shí)施例中，僅使用從多晶硅錠上切下的下表面廢料作為原料硅，利用煤油對(duì)下表面廢料進(jìn)行清洗，以清除切割中使用的潤(rùn)滑油，然后進(jìn)行空氣干燥。將原料硅裝填到圖5所示熔融爐51中的石墨坩堝52中以進(jìn)行 熔融，并使原料硅保持規(guī)定的處理溫度。隨后，浸漬結(jié)晶基體53(步驟F) 并提起精制硅坯料56。隨后，如圖6所示，將提起的精制硅坯料從錐狀結(jié) 晶基體63上機(jī)械剝離下來(lái)，所述結(jié)晶基體下端部分的直徑小于上端部分的 直徑。具體而言，在提起圖5所示的精制硅坯料時(shí)，將中空旋轉(zhuǎn)軸50和上 蓋51a移到單獨(dú)設(shè)置的精制硅坯料剝離設(shè)備(未示出)上，使用用來(lái)鉤精制硅 坯料的吊鉤從結(jié)晶基體向下拉精制硅坯料，來(lái)取下精制硅坯料。利用線鋸 切割所得的硅。此處，沒(méi)有出現(xiàn)夾雜物例如SiC造成的斷線問(wèn)題，證明硅 錠廢料可充分再利用為太陽(yáng)能電池用原料硅。實(shí)施例8在本實(shí)施例中，使用從單晶硅錠上切下的廢料作為原料硅，利用煤油 清洗廢料以清除切割中使用的研磨液，然后對(duì)廢料進(jìn)行空氣干燥。將原料 硅裝填到圖4所示鑄造爐中的坩堝49中，進(jìn)行步驟E，并將鑄造硅錠48 從石英坩堝49中取出。隨后，利用磨機(jī)磨削與石英坩堝49接觸過(guò)的側(cè)表 面部分和下表面部分，除去雜質(zhì)集中部分例如石英坩堝的附著薄片。另外， 利用磨機(jī)將上表面部分磨去幾pm。隨后，利用線鋸切割硅。此處，沒(méi)有出 現(xiàn)夾雜物例如SiC造成的斷線問(wèn)題，證明硅錠廢料可充分再利用為太陽(yáng)能 電池用原料硅。比壽交例1進(jìn)行了實(shí)施例1中的步驟A—B—C—D之后，停止加熱，而沒(méi)有浸漬 結(jié)晶基體(步驟F)和提起精制硅坯料。使熔融硅自行凝固并將硅從石墨基座 中的石英坩堝中取出。利用磨機(jī)磨削與石英坩堝49接觸過(guò)的側(cè)表面部分和 下表面部分，磨去石英坩堝的附著薄片，還利用磨機(jī)將上表面部分磨去幾 jim。隨后，當(dāng)利用線鋸切割硅時(shí)，出現(xiàn)斷線的問(wèn)題并且不可能進(jìn)行切片。 利用SEM檢驗(yàn)發(fā)生線鋸切斷的部位時(shí)，觀察到了內(nèi)含物。作為元素分析的 結(jié)果，顯示所述內(nèi)含物為SiC。比4交例2進(jìn)行了實(shí)施例1中的步驟A—B—C之后，為獲得太陽(yáng)能電池用多晶硅 錠，對(duì)所得的硅進(jìn)行鑄造，而不進(jìn)行處理氣吹入和攪拌步驟(D步驟)。在沒(méi) 有去除硅錠的雜質(zhì)集中部分的情況下將所得的硅錠切割成規(guī)定大小的塊 體，此后，為得到太陽(yáng)能電池用晶片，嘗試?yán)镁€鋸進(jìn)行切割。結(jié)果出現(xiàn) 線鋸切斷的問(wèn)題并且不可能進(jìn)行切片。利用SEM檢驗(yàn)發(fā)生線鋸切斷的部位 時(shí)，觀察到了內(nèi)含物。作為元素分析的結(jié)果，顯示所述內(nèi)含物為SiC。應(yīng)當(dāng)理解的是本申請(qǐng)披露的實(shí)施方案和實(shí)施例均是示例性的而非限制 性的。以各項(xiàng)權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定本發(fā)明的范圍，并意圖包括等 價(jià)于各項(xiàng)權(quán)利要求的范圍和含義內(nèi)的任何改進(jìn)。工業(yè)實(shí)用4生可有效地再利用切割硅坯料所得的硅廢料作為太陽(yáng)能電池用高純?cè)瞎琛?br> 權(quán)利要求
1.一種硅的再利用方法，所述方法使用切割硅坯料所得到的硅廢料作為太陽(yáng)能電池用硅原料，該方法包括以下步驟加熱熔融所述硅廢料；通過(guò)使熔融硅單向凝固，形成硅錠；和除去所述硅錠的雜質(zhì)集中部分。
2. —種硅的再利用方法，所述方法使用切割硅坯料所得到的硅廢料作 為太陽(yáng)能電池用硅原料，該方法包括以下步驟加熱熔融所述硅廢料； 將處理氣吹入熔融硅；通過(guò)使所述熔融硅單向凝固，形成硅錠；和 除去所述硅錠的雜質(zhì)集中部分。
3. —種硅的再利用方法，所述方法使用切割硅坯料所得到的硅廢料作 為太陽(yáng)能電池用硅原料，該方法包括以下步驟加熱熔融所述》圭廢豸+;和將結(jié)晶基體(53)浸在熔融硅(55)中并使硅在所述結(jié)晶基體(53)的表面上析出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的硅的再利用方法，該方法還包括將所述結(jié)晶基體 表面上的硅與該結(jié)晶基體分離的步驟。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3的硅的再利用方法，其中所述硅坯料為將太陽(yáng)能電池用硅原料在鑄模中熔融并使熔融硅原料凝 固所得到的硅錠。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的硅的再利用方法，其中通過(guò)切割所述硅錠得到的硅廢料為所述硅錠的上表面廢料(25)、側(cè)表面 廢料(23)和下表面廢料(24)中的至少 一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的硅的再利用方法，其中所述硅廢料在其表面經(jīng)磨 削后使用。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3的硅的再利用方法，其中所述硅廢料在經(jīng)破碎后使用。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的硅的再利用方法，其中在對(duì)所述硅廢料進(jìn)行切割之后對(duì)其進(jìn)行破碎。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3的硅的再利用方法，其中所述硅廢料在經(jīng)清洗后 使用。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的硅的再利用方法，其中在對(duì)所述硅廢料進(jìn)行破 碎之后對(duì)其進(jìn)行清洗。
12. 利用權(quán)利要求3的硅的再利用方法所制造的硅。
13. 硅錠，其是將利用權(quán)利要求3的硅的再利用方法所制造的硅在鑄 模中熔融之后通過(guò)單向凝固所形成的。
14. 一種硅的再利用方法，所述方法使用切割硅坯料所得到的硅廢料 作為太陽(yáng)能電池用硅原料，該方法包括以下步驟加熱熔融所述硅廢料； 將處理氣吹入熔融硅；和將結(jié)晶基體(53)浸在所述熔融硅(55)中并使硅在所述結(jié)晶基體(53)表面 上析出。
15. —種硅的再利用方法，所述方法使用切割硅坯料所得到的硅廢料 作為太陽(yáng)能電池用硅原料，該方法包括以下步驟加熱熔融所述硅廢料； 將處理氣吹入熔融硅；除去所述熔融硅表面上的懸浮物；和將結(jié)晶基體(53)浸在所述熔融硅(55)中并使硅在所述結(jié)晶基體(53)表面 上析出。
全文摘要
為了有效地再利用切割硅坯料得到的硅廢料作為太陽(yáng)能電池用原料硅，本發(fā)明披露一種硅的再利用方法，根據(jù)一個(gè)方面，所述方法的特征在于包括以下步驟加熱熔融硅廢料；將析出用基體材料浸在熔融硅中，從而在所述析出用基體材料的表面上獲得硅析出物。在優(yōu)選實(shí)施方案中，該方法還包括將析出用基體材料表面上析出的硅從析出用基體材料上取下。硅坯料優(yōu)選為將太陽(yáng)能電池用硅原料在鑄模中熔融并使熔融材料凝固所得到的硅錠。
文檔編號(hào)C01B33/037GK101218176SQ20068002456
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2006年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者奧野哲啟, 涌田順三, 福山稔章 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社