Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://www.tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.2013.049
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

REMOÇÃO DE CARBONO CONTIDO NO SILÍCIO METÁLIÇO POR DECANTAÇÃO DE CARBONETOS PARA PRODUÇÃO DE SILÍCIO GRAU SOLAR

CARBON REMOVAL FROM METALLIC SILICON BY CARBIDE SETTLING FOR SOLAR GRADE SILICON PRODUCTION

Ribeiro, Tiago Ramos; Martorano, Marcelo Aquino; Ferreira Neto, João Batista

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Resumo

A utilização de energia solar no mundo cresceu acentuadamente nos últimos anos. O material mais utilizado na produção de células solares é um silício metálico de alta pureza produzido a partir do refino de um silício de menor pureza. Devido ao aumento da demanda por componentes fotovoltaicos, novos processos de refino têm sido investigados. O carbono é uma das impurezas que precisam ser removidas e uma técnica de remoção possível baseia-se na decantação das partículas de carboneto de silício precipitadas no silício líquido. Testes de decantação foram realizados a 1.500°C com uma e seis horas de tratamento. Os resultados mostram que a alteração no tempo de decantação não afeta significativamente a intensidade da remoção de carbono e a zona refinada do lingote possui teores acima do limite de carbono (43 ppm) definido na norma para o silício de grau solar. Os dados levantados neste trabalho, aliados a dados de literatura, mostram que a decantação não é uma rota capaz de remover o carbono para o nível necessário a aplicações fotovoltaicas.

Palavras-chave

Silício, Decantação, Carbono, Refino

Abstract

The use of solar energy is growing sharply in the past years. The most used material for solar cells is high-purity silicon produced by refining low-purity silicon. With the increasing demand for photovoltaic components, new refining processes have been investigated. Carbon is one of the impurities to be removed and one possible removing technique is based on the settling of silicon carbide particles. Settling tests were carried out at 1,500°C during one and six hours. Results show that differences in settling time do not affect carbon removal significantly and that the carbon contents after settling are still higher than that required by standards for solar grade silicon (43 ppm). Results from this work and from literature show that settling is not a feasible processing step for carbon removal to the level needed for photovoltaic applications.

Keywords

Silício, Decantação, Carbono, Refino

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