"Күн фотоэнергетикасына арналған тазартылған кремний мен моносиланды өндіру үшін жабдықты және технологияны жетілдіру
"
Full Name of the work head: Токмолдин Серекбол Жарылгапович
Исполнители проекта:
: Токмолдин Серекбол Жарылгапович
Inventory number: 0218РК00873
Registration number: 0118РК01204
Keywords:
"Объекты исследований: оборудование и методы получения металлургического кремния высокой чистоты.
Цель исследований: Целью проекта является модернизация оборудования и технологии получения кремния высокой чистоты для солнечной фотоэнергетики.
Методы исследований: Алюмотермическое восстановление и шлаковая очистка кремния в индукционной плавильной печи, окислительное рафинирование, добавление металлического алюминия, кристаллизационная очистка, рост кристаллов методом Чохральского, рентгенофазная дифрактометрия с использованием дифрактометра Дрон-6 для определения фазового состава кремния и оптическая спектроскопия с использованием спектрометра Optima 2000DV с индуктивно-связанной плазмой для определения примесного состава.
Результаты исследований и их новизна: Разработана функциональная схема контролируемого процесса очистки металлургического кремния. Показано, что кристаллизация кремния в рабочем тигле в отличие от ранее применявшихся методов отделения его от шлака исключает технологические паразитные эффекты перемешивания очищенного кремния со шлаком. Разработана конструкция индукционной печи с тремя зонами подвода энергии по высоте тигля, позволяющая сместить зону интенсивного нагрева в нижнюю часть расплава и обеспечить его интенсивное конвекционное перемешивание. Разработан графитовый тигель для контролируемого разделения расплава на кремний и шлак, а также направленную кристаллизацию кремния. Разработана конструкция устройства для барбатирования расплава рабочим газом, обеспечивающая высокую эффективность процесса взаимодействия рабочего газа с расплавом, низкий расход газа и ограничение давления газа в диффузоре. Разработана операционная схема комбинированного процесса очистки металлургического кремния в индукционной плавильной печи с новым графитовым тиглем.
Область применения: производство материалов для солнечной фотоэнергетики и полупроводниковой микроэлектроники, химическая промышленность, металлургия.
Прогнозные предположения о развитии объекта исследования: Организация конкурентоспособного, наукоемкого, экологически чистого производства металлургического кремния с низким содержанием трудноудаляемых примесей и низкой себестоимостью. Ожидаемый положительный социально-экономический эффект высок и связан с созданием новых рабочих мест для привлечения высококвалифицированного персонала"