强辐射催与化法提纯高纯硅 .pptVIP

强辐射催化法提纯高纯硅 —关于原理研究和实践进展的汇报 陈应天 林晨星 林文汉 何祚庥 梁士荣 张海霞 张海涛 刘义 什么叫强辐射催化法? 在提纯硅材料的方法中,强辐射催化法是独立于西门子化学法*和冶金物理法的不同的方法,它的主要提纯原理是在高温光化学的环境中将粗硅中的IIIA族元素(包括硼、铝等)以最快最有效的方法分离出来. 强辐射高温环境的实现 单参数主动光学在太阳能聚光中的应用 在跟踪太阳运动中被人们忽略的一种跟踪模式 —自旋仰角跟踪公式 实践新理论—主动光学太阳炉 强辐射光子的轰击 没有太阳怎么办—光电互补实现强辐射催化 （电磁感应催化炉的设计和应用） 强辐射催化速率的计算公式 Arrhenius–何高温光化学公式（假说） Ea:活化能; Ep:与光辐射有关的能量，是光子通量和平均光子能量的函数; T ：反应温度; R: Avogadro常数; a,m:实验常数 讨论：太阳炉和感应催化炉的反应速度的区别可能是对Arrhenius–何高温光化学公式的验证 强辐射催化法在硅提纯工业中的应用 新工业生产流程 各阶段硅料的形态 是否算得上革命性的突破? 各种独创性的工艺 无坩埚熔炼 自由落体冷却法 水溶液收集法 国际独一无二的配方 磁悬浮法提纯 高压分子筛提纯法 相变控温法 奇特的硅渣分离法 经太阳炉或感应催化炉后的对IIIA族元素提纯报告 硼元素的检测报告 使用本方法制造的硅料拉制成单晶的电阻率测量P型 头部杂质含量B:0.29ppmw, P:0.27ppmw 现阶段新方法提炼硅料成本核算 结 论 硅是地球行星上资源最丰富的元素之一，由于太阳恒星无穷无尽的辐射能，在太阳系中的一角的地球上的硅与硼的有效的分离，将释放出人类有史以来最大的可以利用的清洁能源。经过几十个优秀科学家，近一代人的卓绝奋斗，集数学、物理学、化学、电学、测量学、机械学、冶金学、矿物学、信息科学等不同领域的跨学科的综合性成果。我们终于可以宣布，一个可再生能源中的新学科、新工业已经诞生，希望它的强盛的生命力能够给人类带来新的希望。 感谢如下单位于过去三十年中对本项目的帮助和支持： 英国剑桥大学 美国加州理工学院 中国科学技术大学 南方科技大学 扬州大学 中国科学院 中国科学院理论物理所 马来亚大学 渤海大学 北京应天阳光太阳能技术有限公司 锦州新世纪石英玻璃有限公司 锦州航星集团公司 伊泰煤碳集团 香港伟确投资集团 安徽应天新能源有限公司 盈天太阳能光热（扬州）科技有限公司 甘肃电投日新应天有限公司 * * 化学法实际上是多种多样的，其他还有锌还原法，铝还原法，氟硅酸钠的钠或其他活泼离子的还原法等，也都有几十年的历史了，未能有工业化生产，或者曾经有过工业化生产 陈应天提出在由子镜组成的方阵中可以使用行列运动代替子镜的欧拉运动.利用自旋运动不对易的原理通过八步运动法将控制个数从2mm的几何数降为n+m的代数数. S1 = (? ? ? ? -? ? -? ? ? ? -? ? -? ? ?), S2 = (-? ? ? ? ? ? -? ? -? ? -? ? ? ? ?), S3 = (? ? ? ? -? ? -? ? -? ? ? ? ? ? -?), S4 = (? ? -? ? -?? ? ? -?? -?? ?? ?). 一万个太阳的聚焦，可达4000度K，光子通量=0.4X1022个/cm2.s，平均光子能量1.34eV,反应时间小于1秒。 可达2200度K，光子通量=1.6x1021/cm2s，平均光子能量0.512eV, 反应时间小于5分钟 新设计的感应催化炉 特制硅棒 感应催化炉 硅粒成形 定向凝固工艺 真空轰击工艺 太阳炉冶炼 酸洗 成品 硅豆精选 微粉碎 提纯前 辐射催化后 真空熔炼后 定向凝固后 非常好 一般 不好 社会影响 低 低 高（需要严格的管理措施） 生产流程危险性 优 优 差 扩产能力 很多 很有限 有限 成本下降空间 USD20 USD25-30 USD35 成本 300人 200人 100人 人力 有 无 有 扩展成电子级硅的可行性 废酸 废酸 排放HCl,Cl2,SiCl4 对环境排放 40-60度/公斤 100-150度/公斤 150-300度/公斤 耗电量 低硼工业硅 低硼3-4N 工业硅 低硼工业硅 起始原料 一级阳光资源地区 无 无 外围要求 无 H2,Ar H2, Cl2 外围气源 太阳炉或者大功率激光器（投资额会增加200%）， 真空熔炼炉，酸洗设备,磁悬浮定向凝固炉等。 中频熔炼炉， 等离子体火焰炉， 电子束炉， 定向凝固炉，酸洗设备。 流床反应器，分馏塔，钟罩反应器，H2纯化器，HCl分离柱, 氯