多晶硅还原生产常见问题及控制对策分析
浅析多晶硅还原生产常见问题及控制对策
Journal of Henan Science， 而且互联网的普及培育了受众 的网络购物习惯， 特别是年轻一代的受众， 在网络上寻找分类 信息、 交易、 交友、 找工作对他们来说已经不是新鲜事 。 当然， 任何新生事物都有很多问题， 在线分类广告也不例外， 信息可 内容同质化等问题是在线分类广告的弊病， 这使得报 信度低、 纸分类广告仍然有机会挽回颓势， 报业经营者可以选择借助 网络媒体对报纸分类广告进行多元化创新经营 。 参考文献： ［ 1］ 李军． 从报纸分类广告到分类网站 ． 中国新闻技术工 作者联合会 2012 年学术年会、 五届四次理事会暨第六届“王 “人才奖 ” “优秀论文奖 ” 选新闻科学技术奖” 的 和 颁奖大会论 C］ ． 2012 文集［ ［ 2］ J］ ． 青年 王雪峰． 网络媒体运营模式及发展趋势探析［ 记者． 2012 （ 23 ）
2013． NO． 06
工程与材料科学
Journal of Henan Science and Technology
河南科技
浅析多晶硅还原生产常见问题及控制对策
周修敬 （ 昆明冶研新材料股份有限公司， 云南 曲靖 655011 ） 摘 要： 随着光伏产业及半导体行业的发展与繁荣， 作为基础材料的多晶硅材料得到了广泛的应用 。在全球范围内新能源越 多晶硅行业取得了快速发展的契机， 在短短几年里取得了繁荣与发展， 同时呈现出过剩现象。 在多晶硅生 来越受重视的背景下， 。 产过程中， 还原生产工艺是最为关键的工艺 本文通过对多晶硅生产过程进行介绍， 对多晶硅还原生产过程中常见问题进行分 同时对相应控制对策进行探讨， 以期为多晶硅生产提供参考 。 析， 关键词： 多晶硅； 还原生产； 常见问题； 控制对策 中图分类号： TQ127 文献标识码： A 文章编号： 1003 － 5168 （ 2013 ） 12 － 0083 － 02 光伏产业的快速发展导致多晶硅材料的市场需求日益增 大， 对多晶硅行业的繁荣与发展发挥了巨大推动作用 。 对于 如何提高多晶硅生产质量， 促使多晶硅生产 多晶硅行业来说， 效率大幅提升， 是这一行业发展过程中必须解决的问题 。 多 晶硅行业要取得长远发展， 不能简单依靠盲目扩大多晶硅生 产规模来实现， 也不能对多晶硅生产技术进行盲目革新， 而是 、 需要在对现阶段生产中常见问题进行认真分析 不断改进的 基础上， 对生产工艺进行不断完善与优化， 在保证产品质量的 基础上提高生产产量。 1 西门子法多晶硅生产工艺 1． 1 多晶硅概念 多晶硅是单质硅形态之一 。 在过冷环境中， 熔融单质硅 内部的硅原子按照金刚石晶格形态进行排列， 在进行凝固时， 形成诸多晶核， 若这些晶核形成晶面具有不同取向的晶粒， 则 通过结晶作用即可形成多晶硅 。 这些晶粒互相结合， 1． 2 西门子法多晶硅生产 效粘合， 导致二者脱离现象。 之所以会出现这一问题， 主要是 因为在对硅芯进行酸洗过程中， 酸洗力度不足， 致使硅芯表面 形成氧化层。 2． 2 在生产过程中出现 “硅油” “硅油 ” 。“硅油 ” 在多晶硅还原生产中， 常会有 出现 常出 现在还原炉内温度较低的部位， 通常在窥视孔石英片、 底盘、 “硅油 ” 电极、 喷口与炉筒等位置沉积 。一旦出现 现象， 将会造 使多晶硅生产实收率大幅降低 。 成硅化合物出现大量损失， 同时， 在窥视孔石英片上沉积的硅油会导致镜片模糊， 给测温 对炉温调节造成影响， 在很多时候会导致硅 与观察造成阻碍， 棒上温度过高， 造成硅棒烧断现象。 同时， 硅油吸水能力比较 如果拆炉时炉内有硅油存在， 硅油会对空气内的水大量吸 强， 收， 其内部盐酸脱离出来， 从而对设备造成腐蚀， 严重时还会 造成自燃或爆炸事故。 2． 3 还原生产生成无定形硅 有时为追求低能耗与高产量， 在多晶硅诸多生产企业中， 对无定形硅的形成往往不加重视， 导致生产过程中形成大量 无定形硅。无定形硅的形成一般有两方面原因， 一是因为三 导致无定形硅产生， 这时还原炉中的生 氯氢硅反应温度过低， 产功率相对较低， 沉积速度相对较快； 二是物料中二氯硅烷含 导致大量无定形硅产生 。 尤其是在生产后期， 如果将 量过高， 温度控制在较高范围内， 则会造成炉内能见度剧降， 导致视镜 变黑或模糊。 2． 4 倒棒问题 在多晶硅还原生产中， 倒棒问题是极为常见的问题， 特别 是前期出现的倒棒问题， 常需更换硅芯并将还原炉进行反复 极为不便。之所以会出现倒棒问题， 主要是因为在硅芯 拆装， 安装时未保持垂直状态 、 硅芯不均匀、 横梁未进行良好搭接与 电流过快导致熔断等。 2． 5 硅棒中存在氧化夹层 如果多晶硅的还原生产中有氧或水汽混入原料， 则会使 导致 SiO2 氧化层形成并在硅棒上附着， 原料出现氧化或水解， 沉积硅在这一氧化层上沉积， 最终导致氧化夹层形成， 很容易 “硅跳” 在多晶硅向单晶硅拉制过程中出现 现象。 2． 6 裂纹问题 在生产中后期与停炉时， 如果物料未进行适当配比 、 电流 过快升降或者物料流量波动较大， 常会导致硅棒上出现裂纹 问题。 2． 7 高温下还原炉水管震动问题 高温下还原炉的水管振动不仅给在工作人员造成不适， 如果震动过强还会使管道保温脱落 、 管道结构及附件破坏、 弯 头与焊缝出现泄漏或爆炸， 引发严重安全事故。 还原炉内高 温水系统的压力及温度对还原炉运行的稳定具有决定性影 （ 下转第 245 页） 响。如果出现爆管问题或高温水泄漏现象，
多晶硅片行业痛点与解决措施
多晶硅片行业痛点与解决措施多晶硅片是太阳能光伏产业的关键材料，其质量和成本直接影响到光伏产品的性能和竞争力。
然而，当前多晶硅片行业存在一些痛点，如生产成本高、质量不稳定、生产废料多等问题。
针对这些问题，以下是一些可能的解决措施。
首先，生产成本高是多晶硅片行业的一个主要痛点。
光伏市场的竞争日益激烈，由于生产成本高，多晶硅片的价格相对较高，从而影响了光伏市场的发展。
为了解决这个问题，可以通过提高生产效率和降低能耗来降低多晶硅片的生产成本。
例如，采用更高效的设备和工艺，缩短生产周期，减少能源的消耗。
此外，与其他企业或合作伙伴共享设备和资源，实现规模经济，也是降低生产成本的一个有效方式。
其次，多晶硅片的质量不稳定也是目前行业中的一个痛点。
多晶硅片的质量直接影响到光伏产品的性能和可靠性，因此，提高多晶硅片的质量稳定性非常重要。
解决这个问题的一个关键要素是建立完善的质量管理体系。
这意味着制定严格的质量标准和流程，并加强质量监控和检测措施。
同时，加强对供应链的管理，确保原材料的质量和稳定性，也对提高多晶硅片质量具有重要意义。
此外，多晶硅片生产过程中产生的废料也是一个问题。
多晶硅片的生产过程中会产生大量的切屑和废碎，这不仅影响生产效率，还增加了生产成本。
因此，解决这个问题是要提高资源利用效率，减少生产废料的产生。
一种可能的解决办法是开发和应用更高效的切割技术和废料回收技术，将废料重新加工利用。
此外，还可以加强废料管理和处理，倡导循环经济理念，将废料进行分类、回收利用或再利用。
除了上述问题，多晶硅片行业还面临着其他一些挑战，如市场竞争、原材料供应等。
为了保持竞争力，多晶硅片行业需要加强技术研发和创新，不断提高产品性能和降低成本。
此外，加强与原材料供应商的合作，确保原材料的稳定供应是关键。
通过与相关产业链的合作，建立稳定的供应体系，可以为多晶硅片行业提供更稳定和可持续的发展。
综上所述，多晶硅片行业存在一些痛点，如生产成本高、质量不稳定、生产废料多等问题。
多晶硅还原生产常见问题及控制对策分析
多晶硅还原生产常见问题及控制对策分析摘要：在多晶硅生产中，还原工序是非常关键的一个环节，其工艺控制水平和产品质量都会对最终的多晶硅产品产生很大影响。
在生产过程中，由于还原炉的高温、高负荷、高压、高密度、长时间的运行，导致还原炉温度、压力、流量等参数剧烈波动，很容易引起还原炉出现热冲击、热断裂等问题，从而使还原炉经常发生故障。
这些故障如果处理不好，会直接影响到多晶硅产品的质量和产量，甚至会引起安全事故。
本文通过分析多晶硅还原生产常见问题和解决对策，发表几点看法，以供相关单位参考。
关键词：多晶硅还原生产常；问题；控制对策近年来，随着国家的快速发展，与之对应的是，我国的光伏产业和半导体行业也得到了快速的发展，同时也带来了对多晶硅原料的巨大需求。
多晶硅是一种主要的半导体材料，其产量及品质将会对整个晶体硅行业的发展产生深远的影响。
当前，西门子工艺技术是多晶硅产品生产制取的主要方式，尽管该流程技术相对比较成熟，更适合于工化业应用，但是其在制备中仍然面临一系列的问题，如：沉积硅与硅芯表面粘合性差，还原炉倒棒现象严重等，这些严重制约了该流程的发展与改进[1]。
本论文以目前多晶硅生产工艺中存在的问题为切入点，对其工艺控制措施展开了详细的分析和论述，主要包括以下几个方面。
1.多晶硅还原生产工艺概述多晶硅生产中改良西门子法是其中一项西门子工艺，它在1100摄氏度的高纯度的硅芯中，采用高纯度的氢气来还原高纯三氯化氢，然后在硅芯上形成一层完整的多晶硅。
该改进的西门子工艺，是在传统西门子流程基础上的革新，具有节能、可回收等特点，在生产过程中会产生氢气、氯化氢、氯化钠等副产物，并产生大量的热能。
采用此改进的西门子工艺，在多晶硅的生长过程中，大部分都是在还原炉内部操作过程中进行的。
还原炉包含了底盘、炉筒等部分，在这些部分中，底盘上有分布电极分布，常用的几对棒还原炉正是以电极对数命名的，比如，常用的有24对棒还原炉和36对棒还原炉。
多晶硅还原生产常见问题及控制对策分析
多晶硅还原生产常见问题及控制对策分析摘要：目前，通常使用改进的西门子方法生产多晶硅。
作为多晶硅生产的关键设备，回转窑主要由底盘、喷嘴、电极和电极冷却水输入/输出管、钟摆壳体冷却水输入/输出管等组成。
在实际生产中，由于重心偏移或沉积物生长过程中性能不佳，熔炉中的多晶硅棒经常会倾斜、断裂或断裂，因此多晶硅棒会落到内壁或外壳上从而导致生产被迫中断，直接对回转窑造成严重破坏，不仅严重影响到单回转窑的生产效率，而且还造成高温多晶棒之间的直接碰撞。
在此过程中，一些金属杂质混入硅条中，增加了多晶制成品污染的可能性，另一方面增加了员工的工作量。
关键词：多晶硅还原生产光伏产业改良西门子法引言太阳能光伏产业作为新能源产业体系结构中较为成熟的产业，将在碳中和的背景下进一步扩大，成为实现“双碳”目标的重要保障。
多晶硅是制造集成电路、太阳能光伏等的关键材料。
因此，多晶硅生产企业提供了机会，但也面临着越来越大的压力，因为市场对多晶硅质量的要求不断增加。
只有不断提高产品质量，实行节能减排的封闭循环，我们才能实现可持续发展。
1还原尾气回收工艺还原过程中产生的废气储存在氯-硅烷罐中，大多数氯-硅烷冷凝液在压力下冷却。
冷凝液的这一部分随吸收塔的加热液送入HCl脱盐塔，塔顶与HCl分离，送入加氢工艺；塔上的锅炉将液态硅烷的氯分离出来，并将其部分送到氯气储罐区，部分送到HCl吸收塔作为吸附剂。
废气还原冷却的非冷凝气体除了HCl和H2之外，还含有少量氯硅烷。
压缩机加压冷却后，进入吸收塔，将HCl气体和氯硅烷杂质吸收到非冷凝气体中，得到较纯的H2。
H2循环的这一部分仍然含有少量氯硅烷和少量氯氟烃，这些物质随后被吸附到吸附塔的活性碳上，然后用于还原和氢过程。
2多晶硅还原生产常见问题2.2还原生产有硅油产生多晶硅生产一旦开始，硅油往往更为常见，特别是当还原炉内部温度不是很高而产生石英板、底盘、风箱、炉管等矿床时。
硅油出现时，硅化合物丢失，这是多晶硅生产接收率下降的直接原因。
多晶硅制备还原工艺的分析与优化
多晶硅制备还原工艺的分析与优化首先，硅源的选择对多晶硅的制备至关重要。
通常选择的硅源有二氧化硅、金刚砂等。
二氧化硅是一种常见的硅源，易于获取并且纯度较高。
金刚砂由于含有较高的杂质，需要经过预处理才能用于制备多晶硅。
选择合适的硅源可以保证多晶硅的制备效果。
其次，还原剂的选择也对多晶硅的制备起着重要作用。
常用的还原剂有石墨、氢气、金属硅等。
石墨是一种常见的还原剂，具有良好的热导率和化学稳定性。
氢气是一种理想的还原剂，能够在较低温度下将硅源还原成多晶硅。
金属硅具有较高的活性，但制备成本较高。
在选择还原剂时，需综合考虑还原效率、成本和工艺控制的难易度。
第三，反应温度的控制对多晶硅的制备具有重要影响。
反应温度过高会导致硅源过分还原，形成粒度较大的多晶硅颗粒；反应温度过低则会导致硅源未完全还原，形成纯度较低的硅。
因此，需要选择合适的反应温度，保证硅源在合适的温度下被还原成纯度较高的多晶硅。
第四，反应时间的控制也对多晶硅的制备有一定影响。
反应时间过长会导致多晶硅颗粒粒径增大，而反应时间过短则不利于硅源的完全还原。
在确定反应时间时，需要根据具体情况进行优化。
最后，多晶硅制备过程中杂质的去除也是非常重要的。
杂质的存在会降低多晶硅的纯度，因此需要采取适当的方法去除杂质。
常用的方法有冶金提纯、氧化提纯等。
综上所述，多晶硅制备的还原工艺主要包括硅源选择、还原剂选择、反应温度控制、反应时间控制和杂质去除等环节。
通过优化这些环节，可以提高多晶硅的制备效率和纯度。
未来的研究可以从更深入的角度探索多晶硅制备的还原工艺，以满足不同领域对多晶硅的需求。
多晶硅产品质量改善方向分析
多晶硅产品质量改善方向分析多晶硅产品是一种重要的光伏材料，其质量直接关系到光伏电池的性能和寿命。
提高多晶硅产品的质量是光伏产业发展的重要方向之一。
本文将通过对多晶硅产品质量改善方向进行分析，探讨如何提升多晶硅产品的质量，促进光伏产业的可持续发展。
多晶硅产品存在的问题我们需要了解多晶硅产品存在的主要问题。
目前，多晶硅产品在生产和使用过程中存在一些质量问题，主要包括以下几个方面：1. 晶体缺陷：多晶硅产品中存在晶体缺陷，如晶界、晶粒凝聚等问题，影响了多晶硅产品的电学性能和光伏电池的转化效率。
2. 杂质含量：多晶硅产品中杂质含量较高，对光伏电池的性能造成不利影响，同时也影响了多晶硅产品的机械性能和耐久性。
3. 晶粒尺寸不均匀：多晶硅产品中晶粒尺寸不均匀，导致了多晶硅材料的性能不稳定，难以满足光伏电池对材料性能的要求。
4. 制备工艺：多晶硅产品的制备工艺复杂，生产成本高，制备过程中易受环境条件和操作技术的影响，难以实现规模化生产。
质量改善方向的分析对于多晶硅产品的质量改善方向，需要进行深入的分析和研究，具体可以从以下几个方面进行考虑：1. 技术研发：加大对多晶硅产品质量改善技术的研发投入，推动晶体缺陷修复、杂质控制、晶粒尺寸控制等关键技术的突破，提高多晶硅产品的质量和性能。
2. 生产工艺：优化多晶硅产品的生产工艺，通过引入先进的制备设备和工艺流程，降低生产成本，提高生产效率，实现规模化生产。
3. 质量监控：建立质量管理体系和质量监控体系，制定严格的质量标准和检测方法，加强对多晶硅产品质量的监控和控制，确保产品符合标准要求。
4. 国际合作：加强国际合作，引进国外先进的多晶硅产品制备技术和质量管理经验，借鉴国外成功案例，推动多晶硅产品质量的改善和提升。
未来展望随着光伏产业的快速发展，多晶硅产品的质量改善将成为一个重要的研究方向和发展方向。
通过加大技术研发投入，优化生产工艺，加强质量监控，加强国际合作等措施，我们可以预期多晶硅产品的质量将会得到显著提升，为光伏产业的可持续发展提供有力支撑。
多晶硅产品质量改善方向分析
多晶硅产品质量改善方向分析随着太阳能光伏产业的快速发展，多晶硅产品成为太阳能电池的重要原材料之一。
然而，多晶硅产品质量问题长期存在，生产制造过程中存在的缺陷和技术瓶颈制约了多晶硅产品的进一步应用及市场规模的扩大。
因此，需要采取措施加大改良力度，提高多晶硅产品的质量，从而推动行业的发展。
1. 生产制造的环节控制多晶硅产品的生产制造具有复杂性和长周期性，从原料准备到成品出厂需要经过多个环节，包括精炼、结晶、切割等过程。
因此，要保证多晶硅产品的品质需要在生产制造的每个环节中进行高效的控制和检测。
特别是在多晶硅的熔融与结晶过程中，要严格控制温度、压力等物理参数，以保证产物的存在形态均匀、晶体品质优良等方面达到预期目标。
2. 技术创新的推动要提高多晶硅产品的质量，需要加强技术创新和开发，尤其是在新工艺、新材料的研究和应用上。
例如，采用多晶合金晶体生长技术，利用微弱磁场引导晶体生长，可以提高多晶硅产品的晶化度和均匀度，从而提高产品的电池效率和抗氧化稳定性等制度要素。
3. 质量检测的技术升级作为重要的半导体原材料，多晶硅产品每个品种都应符合特定的质量标准和规范要求。
对于生产厂商来说，建立健全的质量保证体系和质量检测机制是核心，确保多晶硅的质量符合相关标准和要求，达到稳定的表现特性和可靠性等关键性能指标。
此外，针对市场上的多晶硅产品进行定期抽样检测，及时排查产品质量问题，纠正不合格的产品，提高行业整体的质量水平。
4. 智能化生产系统的落地随着物联网和大数据等技术的普及和发展，多晶硅制造业也应该尽快进行智能化改造，加快生产工艺和设备的数字化和网络化，建立先进的控制系统，实时监测过程数据，精细化地调整生产参数和质量标准等等。
通过智能化手段，提高生产效率和产能利用率，降低能耗和废品率，为提高多晶硅产品的质量提供有力的技术保障。
总之，要提高多晶硅产品的质量，需要在生产制造、技术创新、质量检测和智能化生产系统四个方面进行综合推进，打造高品质、高效益、高竞争力的多晶硅产业链，将太阳能光伏产业带向更美好的未来。
多晶硅生产中的质量控制
多晶硅生产中的质量控制摘要：随着我国半导体行业的快速发展，多晶硅的重要性也受到了广泛的重视，半导体企业会对稳定多晶硅的产能予以足够的重视，并且还会采取相应的措施来对其质量进行合理的控制。
就从目前的情况看来，半导体行业随着社会经济水平的不断提高而得到了相应的发展，一些国外企业会对国内市场的价值越来越关注，所以多晶硅会采用倾销策略，从而国内多晶硅市场也就会被国外企业所占据。
为此，多晶硅生产企业要对实际生产过程中存在的质量问题予以足够的重视，严格按照要求和规定来采取相应的措施来对质量进行合理的控制。
关键词：多晶硅；生产；质量控制前言：通过实际调查发现，现阶段电子产品和电池生产当中会广泛应用到多晶硅，在这个过程中电子市场也在发生不断的变化，各个领域会对多晶硅有着大量的需求。
由于国内市场发展空间比较大，所以国外企业会将多晶硅销售逐渐转入到国内，所以国内多晶硅市场也就会受到较大程度的冲击，再加上多晶硅生产过程中存在质量问题，半导体行业的整体发展也就会因此而受到相应的影响。
所以，在生产多晶硅的过程中要将质量控制落实到实处，结合时代变化特点来对生产工艺和理念进行完善，进而才可以对半导体行业的发展起到良好的促进作用。
一、现阶段多晶硅生产过程中存在质量问题（一）材料洁净控制问题就从目前的情况看来，多晶硅在实际生产过程中会对硅产品有着较高的纯度要求，企业需要将产品内部的杂质控制在规定的范围之内，由于主要杂志有着较为复杂的种类，所以会覆盖化工产品的品质提出更高的要求。
工作人员在开展质量检测工作的时候容易受到各种因素所带来的影响，这样就会导致金属杂质检测与检测仪器极限相接近，在这个过程中还会存在较为明显的不稳定性特点，检测工作也就会受到相应的影响。
另外，多晶硅生产过程中如果受到污染，那么系统内部调节也就会滞后，再加上质量波动周期比较长，多晶硅产品生长需要一百个小时左右，检测结果出现问题的时候，系统就会开展不断的调节，只有覆盖每一个环节进行合理的控制才能够生产出质量达标的多晶硅。
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多晶硅还原生产常见问题及控制对策分
析
摘要：近年来，我国的光伏产业有了很大进展，在光伏产业中，多晶硅的应
用十分广泛。
在全球范围内新能源越来越受重视的背景下，多晶硅行业取得了快
速发展的契机，在短短几年里取得了繁荣与发展，同时呈现出过剩现象。
在多晶
硅生产过程中，还原生产工艺是最为关键的工艺。
本文首先对多晶硅还原生产工
艺概述，其次探讨了多晶硅还原生产常见问题，最后就多晶硅还原生产问题的控
制对策进行研究，以期为多晶硅生产提供参考。
关键词：多晶硅；还原生产；光伏产业
引言
太阳能光伏产业，作为新能源产业结构体系中发展较为成熟的产业，在碳中
和背景下规模将进一步扩大，并成为“双碳”目标得以实现的重要保证。
多晶硅
是制造集成电路、光伏太阳能等的关键材料。
因此，多晶硅生产企业迎来了机遇，但也面临更大的压力，因为市场对多晶硅品质的要求在不断提高。
只有不断提升
自身的产品质量，实现闭式循环节能减排，才能长久持续发展。
1多晶硅还原生产工艺概述
多晶硅生产中改良西门子法是其中一项西门子工艺，在1100℃高纯硅芯中，
使用高纯氢还原高纯三氯氢硅，硅芯上方完成多晶硅沉积在。
这种改良西门子工艺，是以传统西门子工艺为前提进行创新，具备节能降耗、可回收利用的特征，
多晶硅生产期间同时有H2、HCl、SiCl4一类的副产物和副产热能产生。
使用这
种改良西门子法，多晶硅生长阶段多是在还原炉内部操作完成。
还原炉包括底盘、炉筒，其中底盘上有分布电极分布，常见的若干对棒还原炉即根据电极对数得名，例如常见的有24对棒还原炉和36对棒还原炉。
还原炉底盘在多晶硅重量承载这
一方面是不可或缺的部件，也负责承担供电和物料进出、物料分布等，利用底盘
的绝缘材料、冷却介质流通管路等，即可实现以上一系列操作功能。
还原炉炉筒
对于多晶硅而言，也是非常必要的生长空间，还原炉炉筒高度、空间，都会对多
晶硅实际产能、电耗指标等造成影响，利用炉筒视镜、冷却介质进回路，便可达
到温度与多晶硅生长过程的实时监测目的，并实现设备的冷却。
2多晶硅还原生产常见问题
2.1硅芯表面和沉积硅之间缺乏良好粘合
在还原生产中，有时会发生出炉后硅芯与硅棒之间未有效粘合，导致二者脱
离现象。
之所以会出现这一问题，主要是因为在对硅芯进行酸洗过程中，酸洗力
度不足，致使硅芯表面形成氧化层。
2.2生成大量无定形硅
一些多晶硅生产企业为了达到降低能耗、提高产量的目的，很多情况下并不
是重视无定形硅，所以在多晶硅生产过程中会产生很多无定形硅。
根据经验总结
形成无定形硅的原因，其一是三氯氢硅反应温度与还原炉内部生产功率不高，直
接提高了沉积速度，从而产生无定形硅；其二是物料内包含的二氯硅烷较多。
进
入到多晶硅还原生产后期，若是控制温度范围比较高，将会使炉内能见度骤然降低，此时视镜将会变黑，可见度不高。
3多晶硅还原生产问题的控制对策
3.1控制硅油的产生
经过多晶硅还原生产地分析，发现硅油一般是在还原炉内部温度不高的位置
产生。
所以组织生产期间，需要控制好炉筒内的温度，以免形成产生硅油的条件。
与此同时，还原生产过程中还可以控制炉筒冷却热水温度，确保炉筒温度始终处
于可控范围。
一般在停炉之前，需要提前降低冷却水流量，达到提高炉筒内部温
度的效果，使硅油能够尽量挥发。
3.2晶界缺陷的钝化
原子可以与晶界缺陷边界处的悬挂键结合，以消除晶界缺陷与金属离子结合带来
的光电效率转化性能减弱，这对提高多晶硅薄膜电池的活性和效率具有重要的意义。
氢原子与晶界缺陷的结合可以有效抑制晶界缺陷与金属离子的结合活性。
在
多晶硅薄膜电池领域，氢气氛退火也较早地应用于钝化多晶硅薄膜材料中的晶界
缺陷，虽然氢气氛退火对提高多晶硅薄膜太阳电池的活性有良好的作用，但目前
的作用机理尚且不清楚。
3.3控制倒棒现象
多晶硅倒棒问题的控制，建议持续优化还原炉工艺参数，加强炉内热场的均
衡性和炉内气流的稳定性。
安装硅芯也非常重要，电极头、石墨卡瓣必须固定好，而且硅芯、卡瓣之间还需要检查接触性。
另外，工作人员应该随时观察还原炉内
部硅棒的生产情况，监督炉温、电流，如果发现硅棒存在裂纹的趋势，必须马上
予以控制，修复硅棒上的裂纹。
停炉时调整电流速度，尤其是在断电之后注意炉
筒不能过早切断高温冷却水，以免硅棒发生脆裂现象。
3.4控制高温条件下还原炉水管的震动
还原炉通水的初期阶段，炉内所有空气必须及时排出。
高温水管比较低的位
置建议安装排水阀，而相对高的位置则需要安装排气阀，排出管道内部的气体。
当通水之后，必须精准控制上水压、出水流量，确保冷热水之间能够匀速混合，
监督远传液体温度、流量。
3.5优化循环氢使用工艺
还原尾气经过干法尾气回收和活性炭吸附后，循环氢和纯氢混合后供还原工
序以及冷氢化工序。
在生产过程中，冷氢化工序对H2的质量要求相对较低，可以
将循环氢进行单独供冷氢化使用，多余循环氢与原氢混合后供还原，从而提升供
还原H2的质量。
3.6晶界缺陷的钝化
对提高多晶硅薄膜电池的活性和效率具有重要的意义。
氢原子与晶界缺陷的结合
可以有效抑制晶界缺陷与金属离子的结合活性。
在多晶硅薄膜电池领域，氢气氛
退火也较早地应用于钝化多晶硅薄膜材料中的晶界缺陷，虽然氢气氛退火对提高
多晶硅薄膜太阳电池的活性有良好的作用，但目前的作用机理尚且不清楚。
增强
化学沉积氢钝化是与SiNX减反射层的沉积同时完成的。
在增强化学沉积SiNX减
反射层时，将高温沉积的载气中含氢，其中部分氢会沉积在SiNX减反射层薄膜中。
在多晶硅薄膜的高温沉积过程中，这部分氢会从SiNX减反射层中进一步释放，原子形态在多晶硅的晶界中扩散，最终与多晶硅薄膜晶界缺陷中的悬挂键结合，起到对晶界缺陷钝化的功能。
增强化学沉积氢钝化的缺陷是高温等离子体会
对多晶硅薄膜的微观表面造成一定的损伤。
微波诱导远距等离子氢钝化（MIRHP）是一种近年来才发展起来的多晶硅晶界缺陷氢钝化方法。
原理是利用微波将分子
氢转变为原子氢并扩散入多晶硅薄膜的晶界缺陷中，起到钝化多晶硅晶界缺陷的
效果。
3.7控制电压击穿导致的横梁和硅芯亮点
还原生产过程中发现硅芯上已经有亮点产生，工作人员必须马上开始控制炉
内物料流量、电流升高值，待亮点位置的沉积硅量满足标准，而且颜色也与其他
硅芯相似，便可按照还原工艺参数继续多晶硅还原生产。
结语
综上所述，光伏产业发展中多晶硅是非常重要的原材料之一，实际上多晶硅
在生产中需要注意的问题与要素比较多，而且这些问题的存在均会对多晶硅质量
与应用的效能造成影响。
为此，针对多晶硅还原生产，必须综合分析期间可能存
在的问题，并且提出有的放矢的控制对策，重点控制裂纹、爆米花问题、还原炉
水管震动、硅油等的形成，同时合理设置参数，保证多晶硅还原生产效果满足预期，在生产实践中不断总结经验，改进多晶硅还原生产工艺。
参考文献
[1]陈叮琳，李有斌，李宏盼.原生多晶硅切割方硅芯技术研究[J].中国石油
和化工标准与质量，2022，42（4）：171-173.
[2]李有斌，陈叮琳，俞朝.还原炉倒棒原因及改进措施研究[J].中国石油和
化工标准与质量，2022，42（3）：47-49.
[3]吴建宏.基于CFD模拟优化多晶硅还原炉内的流场及温度场[J].清洗世界，2021，37（10）：43-44.。