[发明专利]用于制备高纯度冶金级硅的方法

权利要求书

1.一种用于从冶金级硅开始制备用于光电用途的硅的方法，包括以下步骤：

(a)选择(i)二氧化硅粉末，其具有的硼(B)的含量按重量计算低于0.1ppm，磷(P)的含量按重量计算低于0.1ppm，且金属杂质按重量计算不超过30ppm；

(ii)碳黑，其具有的B的含量按重量计算低于0.1ppm，P按重量计算低于0.1ppm，且金属杂质按重量计算不超过30ppm；以及

(iii)接合剂，其选自由蔗糖、淀粉、纤维素、聚乙烯醇、以及NaSiO₃组成的组；

(b)制备所述二氧化硅粉末、所述碳黑、以及所述接合剂的混合物；

(c)将所述混合物制备成颗粒；

(d)使所述颗粒进行第一热处理；

(e)使所述经热处理的颗粒进行碳还原，从而获得熔融态硅；

(f)使所述熔融态硅进行第一提纯；

(g)使熔融态硅在定向凝固炉内进行定向凝固，从而获得用于光电用途的硅，

并且其中，所述步骤(b)到(g)在具有由硅铝陶瓷制成的内表面的设备中执行，所述硅铝陶瓷材料具有按重量计算大于99％的二氧化硅浓度，且适合于防止硅污染。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二氧化硅粉末具有，含量为按重量计算从1到5ppm的钒(V)、含量为按重量计算从0.1到5ppm的铁(Fe)、含量为按重量计算从0.01到0.02ppm的铬(Cr)、含量为按重量计算从0.8到3.5ppm的钛(Ti)、含量为按重量计算从0.05到0.5ppm的铜(Cu)；含量为按重量计算从1.5到16ppm的铝(Al)、含量为按重量计算从1到5ppm的钙(Ca)、含量为按重量计算从0.1到1.5ppm的镁(Mg)、含量为按重量计算低于0.1ppm的硼(B)、以及含量为按重量计算低于0.1ppm的磷(P)。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳黑不具有多环芳香烃(PAH)且具有含量为按重量计算从1到5ppm的V、含量为按重量计算从0.5到1.5ppm的Fe、含量为按重量计算1.6ppm的Cr、含量为按重量计算从0.05到2ppm的Ti、含量为按重量计算低于0.4ppm的镍(Ni)、含量为按重量计算从0.05到2ppm的B、以及含量为按重量计算从0.05到0.1ppm的P。