申请/专利权人：扬州晶樱光电科技有限公司

申请日：2023-07-19

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN116902986B

主分类号：C01B33/037

分类号：C01B33/037;B03C1/02;C30B28/06;C30B29/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2023.11.07#实质审查的生效;2023.10.20#公开

摘要：本发明提供了一种利用磁致分离及旋式定向凝固双重作用提纯硅料的方法，通过将硅料熔融并利用炉体旋转电机有效提高熔融物料的流动性，之后利用带电荷的金属杂质在高强度外加纵向定向磁场下的磁致定向分离作用及精确热平衡控制的定向凝固作用，使金属杂质在旋转流动的液体硅料中定向迁移并富集于上下表面；再经热平衡管理系统的精确降温梯度控制、定向凝固、去除硅锭头尾完成提纯得到太阳能级高纯度的晶硅。本发明不仅可以有效分离分凝系数小的杂质，还可以分离分凝系数较大的杂质；并且本发明施加的磁场较之电场不受导电性能限制，穿透性好，分离效果更好，效率更高，且安全性好。本发明提纯获得的晶硅纯度可达6N级，显著优于传统提纯效果。

主权项：1.一种利用磁致分离及旋式定向凝固双重作用提纯硅料的方法，其特征在于，包括：S100，选择待提纯硅料，并将所述待提纯硅料加入配有炉体旋转电机、冷却气体导管及热平衡管理系统的高温真空铸造炉中；S200，净化所述高温真空铸造炉以及加热所述高温真空铸造炉直至所述待提纯硅料融化，并通过热平衡管理系统保持所述高温真空铸造炉内恒温；S300，开启所述炉体旋转电机以使融化的待提纯硅料保持流动状态，并向所述高温真空铸造炉施加纵向定向磁场，以使融化的待提纯硅料中的金属杂质在磁致分离作用下定向迁移并富集于表面；S400，打开高温真空铸造炉的底部保温层，并向所述高温真空铸造炉引入冷却气体，利用所述热平衡管理系统实时监测调控所述高温真空铸造炉的炉体温度，使炉体从底部向上定向凝固直至全部凝固得到硅锭；S500，对硅锭进行快速冷却并从所述高温真空铸造炉取出，对冷却的硅锭精整去头尾得到高纯度的晶硅；所述热平衡管理系统用于实时监测炉底、炉身及炉顶不同部位的温度，并根据炉内不同部位温度变化适时自动调节加热器加热功率、保温层开启大小、冷却气体流量以及炉体旋转电机的转速；还用于将冷却速率精确控制在1.5~2.0℃min区间内，施加的纵向定向磁场为连续磁场或脉冲磁场，磁感应强度为6000~10000Gs；S400包括：S410，打开高温真空铸造炉的底部保温层，并向所述高温真空铸造炉引入冷却气体以使炉体内的硅料从底部向上定向开始凝固；S420，利用所述热平衡管理系统控制炉体温度，从而使得凝固速度为2~5mmh，直至炉体内的硅料全部凝固得到硅锭。

全文数据：

权利要求：

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