多晶硅生产对人体危害有多大？

然而，在加工过程中使用了许多有毒物质和具有强电磁辐射的机器。

沉积法制备光伏多晶硅薄膜。一般以高纯硅烷或三氯氢硅为气源，采用化学沉积、物理沉积和液相外延。沉积膜以无定形、微晶和多晶形式存在。但是非晶硅薄膜太阳能电池存在光降解现象，所以这种方法的一个方面就是通过改变沉积条件或者对非晶硅进行重结晶来制备多晶硅薄膜。在上述方法中，物理气相沉积由于存在“孔洞”和悬挂键密度高等问题，无法满足太阳能电池材料的要求。据悉，日本德山草田公司已建成年产200吨的化学气相沉积光伏多晶硅薄膜实验工厂。这些方法在工业生产中的主要问题是沉积速度和结晶速率；能耗不低于硅烷法。

(4)电化学沉积非晶硅薄膜或粉末。这种方法是由莫斯科理工学院开发的。主要步骤是通过自蔓延高温合成获得可溶性硅化合物，然后通过膜分离工艺和超高频电解技术获得五种以上的非晶硅薄膜或粉末。这项技术的创意来自于超高频电解技术提取铀。

三、研究内容、目标、具体考核指标

1，技术方案

由不含氯的烷氧基硅烷生产多晶硅的方法包括五个步骤:三乙氧基硅烷的合成；三乙氧基硅烷的提纯；三乙氧基硅烷歧化生成硅烷；硅烷提纯；硅烷热解制备多晶硅。该方法采用的工艺流程如图1所示。

纯乙醇与纯度为99%、粒度为200目干燥硅粉反应生成三乙氧基硅烷。主要副产物是少量的四乙氧基硅烷。该反应在大气压和180℃下用铜基催化剂进行。乙醇通过蒸馏回收。通过吸附或蒸馏除去四乙氧基硅烷来纯化三乙氧基硅烷。

纯化的三乙氧基硅烷在常压和接近常温下被液体催化剂歧化。分离出来的硅烷经过吸附提纯，然后进入800℃的流化床反应器，通过热分解，150-1500？m粒状多晶硅。

反应过程中产生的主要副产物四乙氧基硅烷和氢气通过以下反应循环使用:

3Si(oc2h 5)4+Si+2 H2→4 SiH(oc2h 5)3(50大气压，150摄氏度)

此外，正硅酸乙酯还可以加工成许多有价值的商品，如硅溶胶、硅油和树脂等。

2.研究内容

(1)确定各工序的最佳工艺条件，包括反应温度、压力、流量、吸附剂等。；

(2)三乙氧基硅烷合成、三乙氧基硅烷歧化制备硅烷和硅烷热解制备多晶硅的动力学研究。

(3)合成三乙氧基硅烷和三乙氧基硅烷歧化制硅烷的催化剂选择，以及新型高效催化剂的分子设计和制备。

(4)正硅酸乙酯制备三乙氧基氢硅烷的工艺研究。

(5)整个过程的模拟，特别是流体流动状态的模拟，为扩大生产线规模提供了理论指导。

3.研究目标

(1)确定用无氯硅氧烷制备多晶硅的工艺流程和条件。

(2)确定各过程的反应速率或吸附速率等动力学参数，为生产设备的设计提供完整的数据。

(3)完成整个过程的模拟。

(4)完成年产500公斤多晶硅的实验室设备。

4.具体评估指标

(1)硅粉转化率达到90%，乙醇转化率达到90%，三乙氧基硅烷对四乙氧基硅烷的选择性达到98%，三乙氧基硅烷歧化反应转化率达到90%。

(2)多晶硅粉末的平均粒度为800-1000？m .

(3)多晶硅质量指标达到国家一级标准。

杂质电阻率或浓度

体积纯度施主(P，As，Sb)电阻率≤300ω？厘米

受主(B，Al)电阻率≤3000ω？厘米

碳≤ 100ppba

散装金属总量

(铁、铜、镍、铬、锌)≤ 500pptw

总表面金属≤ 1000pptw。

第四，关键技术和创新

1，关键技术

(1)三乙氧基硅烷歧化反应催化剂的选择及工艺条件的确定。

(2)正硅酸乙酯加氢回收工艺条件和正硅酸乙酯转化率的确定。

(3)硅烷热解工艺条件的确定。

(4)颗粒多晶硅表面杂质含量的控制。

2.创新ˌ革新

(1)硅烷采用无氟无氯工艺制备，原料和中间产物不腐蚀设备。

(2)硅烷分解采用流化床工艺，降低了能耗。

(3)产品呈颗粒状，适用于单晶硅的连续加料和拉制过程。

(4)采用封闭循环，提高原材料利用率。

(5)在对该工艺进行实验研究的同时，建立了模拟系统，为今后扩大生产提供理论指导。

五、现有基础条件(前期研究工作、技术队伍、设备等。)

1，前期研究工作

(1)研究了由硅粉和乙醇合成三乙氧基氢硅烷的方法。取得的阶段性成果包括:硅粉转化率95%，醇转化率90%，三乙氧基硅烷选择性达到97%。伴随的产物是氢气。蒸馏制备的三乙氧基硅烷以分离未完全反应的醇，然后通过化学吸附纯化三乙氧基硅烷。该方法已申请国家发明专利。

(2)对后续步骤进行了理论研究和初步实验探索，证明该工艺路线是可行的。