Публикации участников конференции

Англо-русскоязычный научный химический журнал
"БУТЛЕРОВСКИЕ СООБЩЕНИЯ"
Русский | English

Сведения о статье:

Удоева Л. Ю. , Чумарев В. М. Оценка возможности очистки технического кремния методом химического транспорта с сульфидом цинка

Данные о статье:
Название статьи:	Оценка возможности очистки технического кремния методом химического транспорта с сульфидом цинка
Все авторы публикации в порядке следования:	Удоева Л. Ю. , Чумарев В. М.
Аннотация:	Востребованность возобновляемых источников энергии, в том числе солнечной, возрастает с каждым годом, стимулируя исследователей к разработке инновационных технологических решений по получению материала для фотоэлектрических модулей – солнечного кремния. В статье рассмотрен новый процесс газотранспортного переноса кремния в виде сульфидных соединений, который может послужить основой безгалогенной технологии получения кремния высокой чистоты для фотоэлектрических батарей. Учитывая известные свойства ди- и моносульфида кремния, предложено использовать в качестве реагента-переносчика сульфид цинка, присутствие которого в системе Si – ZnS обеспечивает сначала сульфидизацию кремния с образованием газообразных продуктов Zn(g) и SiS(g), а затем восстановление моносульфида до элементного кремния. Методом термодинамического моделирования взаимодействий в системе Si – ZnS в интервале температур 500-1500 oC обоснована возможность химической газотранспортной реакции кремния с сульфидом цинка при температуре выше 1000 oC и отношении Si/ZnS равном 1. На основании полученных равновесных моделей взаимодействия сульфида цинка с техническим кремнием марки Кр 2 рассчитаны коэффициенты разделения (α) кремния с элементов-примесей, влияющих на электрофизические свойства кремния, в частности, уменьшающих время жизни избыточных носителей заряда. Оценена селективность данной транспортной реакции и перспективы ее использования для рафинирования металлургического кремния. Показано, что применение реакции переноса кремния сульфидом цинка, например, при 1100 oC, может обеспечить глубокую очистку кремния от Fe, Ca, Ti, V, Cr, Mn и Cu (α ~ 108–1012), а также Mg и Al (α ~ 104–106). Процесс менее эффективен для удаления P и B (α ~ 102) и неприменим для щелочных металлов во всем исследованном температурном интервале. Теоретически возможность разделения повышается с понижением температуры реакции, но для полного превращения кремния в SiS(g) необходима достаточная концентрация серы в газовой фазе, образующейся за счет термической диссоциации ZnS выше 1050-1100 oC.
ROI:	jbc-01/19-59-9-49
DOI:	10.37952/jbc-01/19-59-9-49
Ключевые слова:	газотранспортная реакция, сульфиды кремния, термодинамический анализ, коэффициенты разделения
Общий форум статьи:	Смотреть форум
Finish english abstract pdf:	Скачать [размер файла: 292кб.] Дата: 07.06.2020 22:56:43
Шапка статьи в pdf:	Скачать [размер файла: 213кб.] Дата: 04.11.2019 13:10:16
Комментарий: