多晶硅颗粒生产设备的制作方法

本申请主要涉及多晶硅颗粒生产领域，具体地涉及一种多晶硅颗粒生产设备。

背景技术：

1、流化床法是制备多晶硅颗粒的主要工艺之一。流化床法以氢气作为载体将硅烷输送至流化床反应器内，硅烷等原料和氢气在加热区反应生成多晶硅颗粒。流化床法具有生产设备简单以及生产效率高的优点。但流化床法制备的多晶硅颗粒具有较大的比表面积，容易吸附杂质(例如，多晶硅粉末、未反应的硅烷、未反应的氢气)；同时，由于多晶硅颗粒处于氢气生产环境中，多晶硅颗粒中氢含量较高。使用上述多晶硅颗粒作为原料生产单晶硅，会在后端拉棒环节发现跳硅，即氢跳现象；此外，因为多晶硅颗粒杂质含量高，降低了单晶硅棒的纯度。如何避免氢跳以及降低多晶硅颗粒中杂质的含量是多晶硅颗粒生产领域的重要研究之一。

2、生产中多采用加热的方法去除硅颗粒吸附的氢元素。但加热方法不能去除多晶硅颗粒吸附的硅粉末。此外，即使氢元素脱离了硅颗粒，但通过氢元素自扩散的方式难以彻底去除硅颗粒吸附的氢元素。

技术实现思路

1、本申请要解决的技术问题是提供一种多晶硅颗粒生产设备，该生产设备可以同时进行多晶硅颗粒的生产和对多晶硅颗粒的除杂，具有生产效率高的优势。

2、本申请为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种多晶硅颗粒生产设备，包括：流化床反应器，用于生成多晶硅颗粒；除杂装置，具有第一腔室、第一进气管和第一出气管，所述第一腔室用于处理所述多晶硅颗粒，所述第一进气管用于向所述第一腔室提供氢气，所述第一出气管用于排出所述多晶硅颗粒吸附的杂质；以及气体置换装置，具有第二腔室、第二进气管和第二出气管，所述第二腔室用于处理除杂后的多晶硅颗粒，所述第二进气管用于向所述第二腔室提供惰性气体，所述第二出气管用于排出所述第二腔室内的混合气体。

3、在本申请一实施例中，所述除杂装置还具有加热装置，所述加热装置用于加热所述第一腔室内的多晶硅颗粒。

4、在本申请一实施例中，所述加热装置设置在所述第一腔室内部，或设置在所述第一腔室外部。

5、在本申请一实施例中，所述第一出气管连通所述第一腔室和所述流化床反应器，用于将所述多晶硅颗粒吸附的杂质输送至所述流化床反应器。

6、在本申请一实施例中，所述气体置换装置还具有氢气检测单元，所述氢气检测单元用于检测所述第二腔室内的氢气浓度。

7、在本申请一实施例中，所述流化床反应器、所述除杂装置和所述气体置换装置均具有分布板。

8、在本申请一实施例中还包括气体分离装置，所述第二进气管连通所述第二腔室和所述气体分离装置，其中，所述气体分离装置用于分离所述第二腔室内混合气体中的惰性气体和氢气。

9、在本申请一实施例中，所述气体分离装置具有第三出气管和第四出气管，所述第三出气管与所述第一进气管连通，用于将分离后的氢气经所述第一进气管输送至所述第一腔室，所述第四出气管用于输出分离出的惰性气体。

10、在本申请一实施例中，所述第一腔室的内壁设置有第一涂层，所述第一涂层的材料包括碳化硅、氮化硅或二氧化硅。

11、在本申请一实施例中，所述第二腔室的内壁设置有第二涂层，所述第二涂层的材料为聚四氟乙烯、碳化硅、氮化硅或二氧化硅。

12、本申请的多晶硅颗粒生产设备中的除杂装置独立于流化床反应器，相比较于现有技术中集成了除杂装置和流化床反应器的多晶硅颗粒生产设备，本申请的多晶硅颗粒生产设备可以同时进行多晶硅颗粒的生产和对多晶硅颗粒的除杂，具有生产效率高的优势。

技术特征：

1.一种多晶硅颗粒生产设备，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述除杂装置还具有加热装置，所述加热装置用于加热所述第一腔室内的多晶硅颗粒。

3.如权利要求2所述的生产设备，其特征在于，所述加热装置设置在所述第一腔室内部，或设置在所述第一腔室外部。

4.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述第一出气管连通所述第一腔室和所述流化床反应器，用于将所述多晶硅颗粒吸附的杂质输送至所述流化床反应器。

5.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述气体置换装置还具有氢气检测单元，所述氢气检测单元用于检测所述第二腔室内的氢气浓度。

6.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述流化床反应器、所述除杂装置和所述气体置换装置均具有分布板。

7.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于还包括气体分离装置，所述第二进气管连通所述第二腔室和所述气体分离装置，其中，所述气体分离装置用于分离所述第二腔室内混合气体中的惰性气体和氢气。

8.如权利要求7所述的生产设备，其特征在于，所述气体分离装置具有第三出气管和第四出气管，所述第三出气管与所述第一进气管连通，用于将分离后的氢气经所述第一进气管输送至所述第一腔室，所述第四出气管用于输出分离出的惰性气体。

9.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述第一腔室的内壁设置有第一涂层，所述第一涂层的材料包括碳化硅、氮化硅或二氧化硅。

10.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述第二腔室的内壁设置有第二涂层，所述第二涂层的材料为聚四氟乙烯、碳化硅、氮化硅或二氧化硅。

技术总结本申请提供一种多晶硅颗粒生产设备，包括：流化床反应器，用于生成多晶硅颗粒；除杂装置，具有第一腔室、第一进气管和第一出气管，第一腔室用于处理多晶硅颗粒，第一进气管用于向第一腔室提供氢气，第一出气管用于排出多晶硅颗粒吸附的杂质；气体置换装置，具有第二腔室、第二进气管和第二出气管，第二腔室用于处理除杂后的多晶硅颗粒，第二进气管用于向第二腔室提供惰性气体，第二出气管用于排出第二腔室内的混合气体。除杂装置独立于流化床反应器，相比较于现有技术中集成了除杂装置和流化床反应器的多晶硅颗粒生产设备，本申请的多晶硅颗粒生产设备可以同时进行多晶硅颗粒的生产和对多晶硅颗粒的除杂，具有生产效率高的优势。技术研发人员：范增涵,杨楠受保护的技术使用者：天合光能股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5