硅有晶態(tài)和無定形兩種同素異形體。晶態(tài)硅又分為單晶硅和多晶硅,它們均具有金剛石晶格,晶體硬而脆,具有金屬光澤,能導電,但導電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有半導體性質。
單晶硅在日常生活中是電子計算機、自動控制系統(tǒng)等現(xiàn)代科學技術中不可缺少的基本材料。電視、電腦、冰箱、電話、手表、汽車,處處都離不開單晶硅材料,單晶硅作為科技應用普及材料之一,已經(jīng)滲透到人們生活中的各個角落。
單晶硅在火星上是火星探測器中太陽能轉換器的制成材料。火星探測器在火星上的能量全部來自太陽光,探測器白天休息---利用太陽能電池板把光能轉化為電能存儲起來,晚上則進行科學研究活動。也就是說,只要有了單晶硅,在太陽光照到的地方,就有了能量來源。
單晶硅在太空中是航天飛機、宇宙飛船、人造衛(wèi)星必不可少的原材料。人類在征服宇宙的征途上,所取得的每一步進步,都有著單晶硅的身影。航天器材大部分的零部件都要以單晶硅為基礎。離開單晶硅,衛(wèi)星會沒有能源,沒有單晶硅,航天飛機和宇航員不會和地球取得聯(lián)系,單晶硅作為人類科技進步的基石,為人類征服太空作出了不可磨滅的貢獻。
單晶硅的提煉:純度不高的單質硅可用金屬鎂或鋁還原二氧化硅制得,但這是無定形硅。晶形硅則要在電弧爐內用碳還原二氧化硅制得,它可用來生產(chǎn)硅鋼片。用作半導體的超純硅的制法則是先用純度不高的硅與氯化氫和氯氣的混合物作用,制取三氯氫硅,并用精餾法提純。然后在還原爐內用純氫將三氯氫硅還原,硅就沉積在用超純硅制成的細芯上,這樣制得的超純硅稱為多晶硅,把它放在單晶爐內,就可拉制成單晶硅,可用作半導體材料,它的來源豐富,價格便宜,大部分半導體材料都用硅
廢硅料回收時需要注意的問題有哪些?
回收單個多晶硅時應注意什么?在廢棄的多晶硅基料中,可能會有氣味,這些氣味與原材料直接相關。
光伏行業(yè)的人們需要知道,單晶硅和多晶硅在整個行業(yè)中都扮演著重要的角色。在專業(yè)的回收廢硅料時應該注意的問題有哪些?在單個廢硅料還原過程中還原氫,氯化氫,三氯硅烷和四氯化硅會導致資源浪費和環(huán)境污染。大多數(shù)多晶硅生產(chǎn)公司都使用閉環(huán)多晶硅生產(chǎn)來提高生產(chǎn)率,這基本可以滿足環(huán)境保護的要求,但是這是大投資面臨的問題。按材料回收計算,每年可節(jié)省2.48億元按目前的市場價格計算,相當于每公斤多晶硅可節(jié)省成本248元。
可以看出,回收廢硅料在回收行業(yè)中起著重要的作用。
在光伏行業(yè),我們不僅回收了90%的廢棄物,而且還將廢硅升級為太陽能電池。 自15年前重新設計項目開始以來,我們一直使用廢硅片和硅片廢料制造太陽能電池板。 發(fā)電量已達到800萬瓦。 據(jù)報道,這些電力供應足以滿足4700多戶家庭一年的需求的電力。通常我們將這些硅晶片碎片升級為太陽能電池。 那么,硅晶圓呢? 回收硅片是用于生產(chǎn)芯片的薄片半導體材料,芯片是現(xiàn)代電子元件的根源。 芯片在我們聰明的日子里無處不在,從我們攜帶的小型可穿戴設備到我們控制的汽車和智能工廠。
硅片回收,從減少能源消耗到回收利用并限度地減少對環(huán)境的影響,我們一直承諾負責任的運營,我們應該這樣做。