沉积–还原炉/西门子还原炉

覆银沉积还原炉 / 西门子还原炉

  • 西门子还原炉是生产工厂的核心部分,其中太阳能级硅是由SiHCl3在热硅芯上沉积而成的。
  • 还原炉是根据我们客户的需要进行设计的。
  • 用于加热和热力学控制硅棒的电气设施(调功柜)是由经验丰富的公司制造的。
  • 在沉积-还原炉内,气态TCS和氢气通过化学气体沉积(CVD)转化成多晶硅。多晶硅在大约1100°C时沉积在热硅芯表面上。硅棒连续生长至直径为150 mm – 180 mm 的硅棒。电能用于加热硅棒。沉积过程大概持续3到5天。
  • 沉积-还原炉的物理和机械设计参数已由独立的测试机构(TÜV,德国)进行了安全性检查和测试。

工艺开发 (内部)

  • 热力学和流体模拟,优化和改进沉积工艺
  • CVD-工艺的目标能耗:< 45 kWh/kg 硅
  • 启动过程优化,避免硅芯断裂
  • 改进电极-硅芯接触
  • 高自动化的CVD-过程控制,减少人力并获得可重复的结果

我们的覆银炉筒的优势

成本优势:

  • 由于避免还原炉的辐射热损失,节省 > 50% 的电能
  • 更粗的硅棒(可达 180 mm),相应也节省能源
  • 更容易和更少次数地清洗炉筒

质量优势:

  • 硅棒具有较少的爆米花表面 ➔ 提高纯度
  • 较小的热应力 ➔ 在收割前较少的断裂
  • 硅中较少的来自不锈钢的杂质
  • 较高的反射 ➔ 较好的辐射分布 ➔ 硅棒具有较高的均匀性

我们的覆银CVD –还原炉的优势

能源效率/能源回收

  • 覆银炉筒
  • 利比希管式换热器
  • 高温冷却水夹套

增加产能

  • 硅棒长度可达 3200 mm
  • 硅棒直径可达 180 mm
  • 多晶硅可达 3700 kg/炉

加强多晶硅质量

  • 硅棒具有较小的热应力
  • 较少的爆米花表面
  • 均匀的硅棒直径
  • 表面平整、没有裂纹

太阳能级硅的主要生产参数(示例):

硅棒生长速率:可达 1.9 mm/h
硅沉积速率:30 kg/h
摩尔比H2/TCS:3.5 mol/mol
总的硅沉积/炉:可达 3700 kg
单能耗:45 kWh/kg Si
单能耗(回收利用):35 kWh/kg Si

此外,还可以对用于我们CVD-还原炉的高温冷却水进行能量回收。这种高温冷却水用作CVD-还原炉的冷却水,其回收的能量可用于例如制成加热蒸汽(例如精馏塔),从而实现进一步地降低能耗(大约35 kWh/kg Si)。