[发明专利]一种熔盐电解法制备太阳级硅材料的方法

摘要

本发明涉及一种太阳级多晶硅材料的制备方法，特别涉及采用“熔盐电解－三层液精炼－真空蒸馏”工艺制取太阳级多晶硅材料的方法。本发明首先以SiO₂或其它含硅化合物为原料，采用熔盐电解技术制取含硅合金Si－M1；以获得的含硅合金Si－M1为阳极，高纯金属M2为阴极，采用三层液熔盐电解精炼技术，制备高纯含硅合金Si－M2；最后采用真空蒸馏技术，由高纯含硅合金Si－M2制取太阳级多晶硅材料。本发明所述方法与传统西门子工艺或改良西门子工艺相比，具有高效率、低能耗、低成本、低污染的优势。

主权项

1.一种太阳级多晶硅材料的制备方法，其特征在于：(1)以SiO2或其它含硅化合物A为原料，金属M1为阴极，高纯石墨或其它碳材料为阳极，氟化物熔盐为电解质，在600℃～1400℃温度下电解制备出含硅合金Si-M1；(2)以含硅合金Si-M1为阳极，高纯金属M2为阴极，氟化物熔盐为电解质，在600℃～1400℃进行三层液电解精炼，制备出含硅合金Si-M2；(3)以含硅合金Si-M2为原料，采用真空蒸馏技术，在真空度10-2Pa～10-6Pa状态，温度600℃～1800℃的条件下，蒸馏0.5～24小时，获得太阳级多晶硅材料；所述含硅化合物A为Li2SiF6，Na2SiF6，K2SiF6，Li2SiO3，Na2SiO3，K2SiO3，CaSiO3，MgSiO3，BaSiO3，Mg2SiO4或Be2SiO4中的至少一种；所述金属M1为Ag，Bi，Cd，Ce，Cu，Co，Cr，Fe，In，Mo，Ni，Pb，Sn或Zn中的至少一种；所述金属M2为Al，Mg，Ca，Li，Na，K，Be，Sr，Ba，Sc，Cs或Rb中的至少一种；所述氟化物熔盐组成为：Me3AlF6-Me’2SiF6-Me”Fx，各组分质量百分含量为：1～100％Me3AlF6、0～99％Me’2SiF6、0～40％Me”Fx；其中Me为Na、K或Li中的至少一种；Me’为Na、K或Li中的至少一种；Me”为Al、Mg、Ca、Ba、Na、K或Li中的至少一种。