1、低成本、低能耗太陽級硅制備技術是降低太陽電池成本的有效途徑，有利于促進光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?；凇叭龑右喝埯}電解精煉”的太陽級硅制備方法有望解決電解過程電流密度小、沉積速度慢，電壓波動嚴重等問題而受到廣泛關注。電解質的預電解凈化是該方法成功的基礎。 論文以實現(xiàn)三層液熔鹽電解精煉用氟化物電解質凈化為目標，計算了氟化物熔體中各元素的電極電位，研究了不同電解槽結構下，預電解工藝參數(shù)（電解時間、溫度、電流密度等）對電解質中雜質濃度變化的影響規(guī)

2、律，并在此基礎上，研究了電解質預電解對精煉硅產(chǎn)物純度的影響。獲得了如下主要研究結果： （1）氟化物熔體元素電極電位計算結果表明，以Na為零標電極時，堿金屬和堿土金屬較負（≤0V），在電解過程中難以沉積；重金屬以及P的電極電位較正（≥2 V），在電解過程中會優(yōu)先析出。在電解質中，后者存在極限濃度，P在1000K時的極限濃度為1.57×10-30。通過預電解可以將這些雜質降低到其極限濃度。 （2）在一定范圍內(nèi)，升高溫度有利于

3、除去電解質中的雜質，但電解溫度越高，電解質的揮發(fā)也越嚴重。972℃下進行預電解時，雜質的去除率都只比952℃下進行預電解時雜質去除率提高了不到2.4％。說明當溫度達到952℃后，繼續(xù)升高溫度并不能明顯提高除雜的效果。由此，確定預電解溫度為952℃。 （3）大電流密度下的反應速度更快，但會加劇電解質的損耗。50 mA/c㎡的電流密度下進行預電解時，雜質的去除率都只比20mA/c㎡時提高了不到4.1％。說明當電流密度達到20mA/c

4、㎡時，繼續(xù)增大電流密度并不能明顯提高除雜的效果。由此，確定952℃時預電解電流密度為20 mA/c㎡。 （4）預電解時間越長，除雜的效果越好，但電解時間過長會加劇電解質的揮發(fā)。952℃在20 mA/c㎡的電流密度下，對電解質進行3小時預電解后，電解質中雜質濃度與電解精煉后的濃度相近。由此，確定952℃在20 mA/c㎡電流密度下預電解時間為3小時。 （5）“冶金硅三層液熔鹽電解精煉”實驗證實，氟化物熔鹽電解質的預電解凈化