Сучасна електрометалургія, 2012, №03



2012 №03 (08)

2012 №03 (10)

---

Современная электрометаллургия, 2012, № 3, c. 48-53
 

ПРОБЛЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЧИСТОГО КРЕМНИЯ ДЛЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

В. А. Шаповалов, И. В. Шейко, Ю. А. Никитенко, В. В. Якуша, В. В. Степаненко

Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
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.
 
Ключевые слова: металлургический кремний; рафинирование; фотоэлектрические преобразователи

Поступила 26.06.2012
Опубликовано 31.08.2012

1. Control of metal impurities in «dirty» multicrystalline silicon 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 Chemical 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. Повышенные требования к технологическим схемам при получении 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 производства 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 технологий, влияние рынка, проблемы развития / В. Н. Яркин, 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 металлургии кремния // ДАН. – 2008. – 422, № 2. – С. 202—203.
15. Kouji Yasuda, Kunio Saegusa, Toru H. Okabe. New method for production of solar-grade silicon by subhalide reduction // 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 Transactions. – 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. Delanoy, C. Alemany, K.-I. Li et al. // Ibid. – 2002. – № 72. – P. 69—75.
20. Елисеев И. А., Непомнящих А. И. Новая технология рафинирования 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. Behavior 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 molten silicon using CaO—SiO2 based slags // Ibid. – 2009. – 49, № 6. – P. 783—787.
23. Compensated sog-si from a metallurgical route: high latitudeoutdoor performance / G. H. Yordanov, O. M. Midtgard, 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 // Metallurgical and materials transactions A. – 2011. – № 42A. – P. 2214—2225.