Polysilizium-Reinigung und -Verarbeitung

Das Verfahren zur Herstellung von Polysilizium (PS) beginnt mit der Veredelung von Quarz oder Sand zu metallurgischem Silizium, welches daraufhin in einer Reihe chemischer Reaktionen gereinigt wird.

Daraufhin reagiert gereinigtes metallurgisches Silizium während der Müller-Rochow-Synthese bei erhöhten Temperaturen und Anwesenheit eines Katalysators mit Chlorwasserstoff und erzeugt Trichlorsilan (TCS).

Das TCS-Gas wird gekühlt und verflüssigt. Verunreinigungen mit höheren und niedrigeren Siedepunkten als die TCS-Flüssigkeit werden daraufhin durch Destillation entfernt. Das gereinigte TCS ist daraufhin zur Verwendung in Reaktoren für die PS-Herstellung bereit.

Die TCS-Flüssigkeit wird verdampft, mit Wasserstoffgas vermischt und entweder in einem Ofen zur chemischen Gasphasenabscheidung (CVD, Chemical Vapor Deposition) zu PS-Stäben oder in einem Wirbelschichtreaktor (FBR, Fluidized Bed Reactor) zu PS-Granulen reduziert.

Die während diesem Verfahren erzeugen Abgase werden gekühlt, verflüssigt und destilliert, wodurch die Nebenprodukte Siliziumtetrachlorid (STC) und wiederverwendbares TCS entstehen.

Die Wasserstoff-Wiederverwendung ist ein wichtiges Verfahren in der PS-Herstellung. Abgase aus Wasserstoff und Chlorsilan aus der Reduktion werden rückgewonnen.

Der Wasserstoff durchläuft ein Reinigungsverfahren und wird daraufhin in einer kontinuierlichen Rückgewinnungsschleife der Reduktionsanlage wieder zugeführt.

Applications for Pall Filtration Products

  • Katalysator-Feinteile müssen während der Müller-Rochow-Synthese aus dem Produktstrom abgeschieden werden. Dies ist mittels Blowback-Elementen aus entweder keramischen Werkstoffen oder einer speziellen Legierung aus PSS® Filtermedien erreichbar.
  • Neu erzeugte oder wiederverwendete Flüssigkeit werden ebenso wie gasförmiges TCS vor der Reduktionsanlage filtriert. Die Feinheit der Filtration hängt von den Anforderungen der jeweiligen Anlage ab. Rigimesh® gesinterte Metall-Meshfilterkerzen werden für grobe Anwendungen eingesetzt, während sich Emflon® PF Filterkerzen für Anforderungen im Submikron-Bereich eignen.
 

Überblick Photovoltaik
Photovoltaik – Anwendungen
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Bei Fragen zur Bestellung wenden Sie sich an Ihren Pall-Vertreter.

  • Feedgase an den Reaktor werden auf Submikron-Feinheit filtriert um wichtige Steuerventile des Reaktors zu schützen und die Reinheit im Reaktor aufrechtzuerhalten. Reaktor-Belüftungsanwendungen gewinnen wertvolles festes Produkt mittels reinigungsfähiger PSS Metallfilter mit optionaler Blowback-Technik. Die Rückgewinnung von Produkten aus Belüftungsströmen erhöht die Prozessausbeute, reduziert die Belastung emissionsmindernder Systeme und schützt Ausrüstung stomabwärts vor einer PS-Ablagerung. Filtrationssysteme mit hoher Kapazität ermöglichen vollständige Produktionsläufe.
  • Where a recycle hydrogen compressor is used, filtration with Pall metal filters and polishing membrane cartridges protects the compressor from PS deposits and reduces expensive compressor maintenance and associated process downtime.
  • Laugenbäder gefolgt von Wasserspülungen werden zur Reinigung von Metallfilterelementen eingesetzt, indem PS-Feinstpartikel abgelöst werden. Diese Bäder werden mittels Profile® II und Profile UP Filtern filtriert, um PS rückzugewinnen und eine Verunreinigung des Abwasserstroms zu vermeiden.
  • Abhängig vom Endprodukt kann ebenfalls ein Ätzverfahren bei den endgültigen Blöcken, Stäben oder Granulaten zur Anwendungen kommen, hierbei wird Fluorwasserstoffsäure und/oder Salpetersäure verwendet. Diese Ätzbäder werden ebenso wie die Wasserspülungen stromabwärts mit Emflon PF Filterkerzen auf Submikron-Feinheit filtriert.
  • Pall provides filtration products and systems for varying grades of water, including ultrapure and wash water, as well as wastewater where there may be a requirement to remove or recover PS fines.
Keramik-Filterelemente für die Heißluftfiltration
Keramik-Filterelemente für die Heißluftfiltration
  Emflon PF-Filter für die Filtration wichtiger Chemikalien
Emflon PF Filter für die Filtration wichtiger Chemikalien
  Rigimesh Filter für TCS-Grobfiltration
Rigimesh Filter für TCS-Grobfiltration