Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Loại bỏ Boron từ Nước Silic bằng Cách Thổi Khí H2O/H2: Sự Truyền Khối trong Khí và Chảy
Tóm tắt
Các phương pháp luyện kim để sản xuất silic đạt tiêu chuẩn cho năng lượng mặt trời đang được phát triển như những lựa chọn thay thế cho các quy trình hóa học do khả năng giảm chi phí, tăng khối lượng sản xuất, và giảm thiểu các mối lo ngại về môi trường và an toàn. Một thách thức quan trọng trong việc phát triển các phương pháp luyện kim liên quan đến nồng độ tạp chất cao hơn trong sản phẩm silic, đặc biệt là đối với boron và các nguyên tố khác mà không được phân tách hiệu quả trong các kỹ thuật đông đặc. Quy trình tinh chế khí phản ứng được nghiên cứu nhằm tiềm năng loại bỏ boron dưới ngưỡng nồng độ silic đạt chuẩn cho năng lượng mặt trời trong một bước duy nhất bằng cách thổi các tia hơi nước và khí hydro vào bề mặt chảy. Boron trong chảy silic được trích xuất thành khí HBO song song với quá trình oxy hóa silic chủ động. Tài liệu chưa thống nhất về bước quyết định tốc độ trong quy trình này. Các lý thuyết và phương trình liên quan đến việc thổi khí trong lò cảm ứng được kết hợp và sử dụng để giải thích sự chuyển giao khối lượng trong các thí nghiệm. Sự chuyển giao khối lượng trong chảy và khí được điều tra bằng cách so sánh điện trở và gia nhiệt cảm ứng của chảy, và thay đổi tốc độ dòng khí, đường kính khuôn, đường kính ống dẫn khí, và vị trí của ống dẫn khí trên bề mặt chảy. Tốc độ loại bỏ boron được phát hiện là tăng lên khi tăng tốc độ dòng khí và đường kính khuôn. Một tỷ lệ tương đối cao của khí phản ứng được sử dụng trong quy trình, và cung cấp hơi nước trong khí thể tích là bước xác định tốc độ duy nhất được xác định.
Từ khóa
#silicon #boron #sản xuất năng lượng mặt trời #luyện kim #tinh chế khí phản ứngTài liệu tham khảo
D. Lynch, Sol. Cell Silicon 61(11), 41–48 (2009)
C.P. Khattak, D.B. Joyce, F. Schmid, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 64, 77–89 (2007)
H.C. Theuerer: J. Metals, 1956, pp. 1316–39
A.F.B. Braga, S.P. Moreira, P.R. Zampieri, J.M.G. Bacchin, P.R. Mei, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 92, 418–24 (2008)
J. Kraiem, B. Drevet, F. Cocco, N. Enjalbert, S. Dubois, D. Camel, D. Grosset-Bourbange, D. Pelletier, T. Margaria, and R. Einhaus: 2010 35 th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC 2010), IEEE, Honolulu, HI, 2010, pp. 1427–31
E.F. Nordstrand, M. Tangstad, Metall. Mater. Trans. B 43B, 814–22 (2012)
J. Altenberend: Ph.D. Thesis, Universite de granoble, 2012
K. Suzuki, T. Kumagai, N. Sano, ISIJ Int. 32, 630–34 (1992)
J. Safarian, K. Tang, K. Hildal, G. Tranell, Metall. Mater. Trans. E 1E, 41–47 (2014)
T. Ikeda, M. Maeda, Mater. Trans. 37, 983–87 (1956)
N. Nakamura, H. Baba, Y. Sakaguchi, Y. Kato, Mater. Trans. 45, 858–64 (2004)
K. Tang, S. Andersson, E. Nordstrand, M. Tangsta, JOM 64, 814–22 (2012)
M. Page, J. Phys. Chem. 9, 3639–43 (1989)
T. Yoshikawa, K. Morita, Mater. Trans. 46, 1335–40 (2005)
E.T. Turkdogan, P. Grieveson, L.S. Darken, J. Phys. Chem. 67, 1647–54 (1963)
M.K. Næss: Ph.D. Thesis, Norwegian University of Science and Technology, 2013
M. Ratto, E. Ricci, E. Arato, P. Costa, Metall. Mater. Trans. B 32B, 903–11 (2001)
C. Alemany, C. Trassy, B. Pateyron, K.-I. Li, Y. Delannoy, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 72, 41–48 (2002)
J.W. Hinze, H.C. Graham, J. Electrochem. Soc. 123, 1066–73 (1976)
E.S. Machlin, Trans. TMS-AIME 218, 314–26 (1960)
M.T. Scholtz, O. Trass, AIChE J. 9, 548–54 (1963)
M.T. Scholtz, O. Trass, AIChE J. 16, 90–96 (1970)
D. York, N. Evensen, M. Martinez, J. Delgado, Am. J. Phys. 72, 367–75 (2004)
K. Tang, E. Øvrelid, G. Tranell, M. Tangstad, Mater. Trans. 50, 1978–84 (2009)
M.W. Chase, NIST-JANAF Thermochemical Tables, 4th edn. (National Institute of Standards and Technology, Woodbury, NY, 1998)
J. Safarian, M. Tangstad, High Temp. Mater. Proc. 31, 73–81 (2012)
J. Szekely, C.W. Chang, W.E. Johnson, Metall. Trans. B 8B, 514–17 (1977)
L.N. Hjellming, J.S. Walker, Fluid Mech. 164, 237–73 (1986)
K. Mukai, Z. Yuan, Mater. Trans. JIM 41, 323–30 (2000)
J.P. Garandet, Int. J. Thermophys. 28, 1285–1303 (2007)
J. Safarian, M. Tangstad, Metall. Mater. Trans. B 43B, 1427–45 (2012)
G.R. Belton, D.R. Sain, Metall. Trans. B 7B, 235–44 (1976)
M.T. Scholtz, O. Trass, AIChE J. 16, 82–90 (1970)