Mae cynhyrchu powdr silicon metelegol yn cynnwys cyfres o gamau diwydiannol rheoledig i sicrhau purdeb uchel ac ansawdd cyson. Isod mae disgrifiad manwl o'r broses:
1. Paratoi deunyddiau crai
Deunyddiau crai cynradd:
cwartsit (SiO₂): Mwyn cwarts purdeb uchel (Yn fwy na neu'n hafal i 98.5% SiO₂).
Asiantau lleihau carbonaidd: golosg petrolewm, siarcol neu lo, sy'n gweithredu fel cyfryngau lleihau.
Cyn-driniaeth:
Mae cwartsit yn cael ei falu a'i olchi i gael gwared ar amhureddau (ee clai, mater organig).
Mae asiantau lleihau yn cael eu calchynnu i leihau anweddolion a gwella adweithedd.
2. Gostyngiad carbothermig mewn ffwrnais arc trydan
Adwaith allweddol:
SiO₂ + 2C → Si + 2CO↑ (tymheredd: 2000 gradd ).
Camau proses:
Gwefrydd: Rhoddir asiantau cwartsit a lleihau carbon mewn ffwrnais arc tanddwr.
Gwresogi electrodau: Mae electrodau graffit yn cynhyrchu gwres dwys i doddi ac adfer y cymysgedd.
Ffurfio slag: Mae amhureddau (Fe, Al, Ca) yn ffurfio slag ac yn cael eu tynnu o bryd i'w gilydd.
SleisioMae silicon tawdd (purdeb 97-99%) yn cael ei gymryd o waelod y ffwrnais a'i dywallt i mewn i ingotau.
3. Mireinio (dewisol)
PwrpasLleihad pellach mewn amhureddau i gynhyrchu silicon o ansawdd uwch (e.e. purdeb 99.5% +).
Dulliau:
Coethi slag: Ychwanegu fflwcsau (ee CaO) i rwymo amhureddau gweddilliol.
Glanhau nwy: Chwythu ag ocsigen neu clorin i gael gwared ar amhureddau metel.
4. Malu a sgrinio
Malu: Mae ingotau silicon yn cael eu malu'n fecanyddol yn ronynnau mawr.
Malu: Mae'r gronynnau'n cael eu malu'n bowdr gan ddefnyddio melinau pêl neu felinau jet.
Sgrinio: Mae gronynnau'n cael eu dosbarthu yn ôl maint (ee 80-325 rhwyll) gan ddefnyddio rhidyllau sy'n dirgrynu.
5. Glanhau (ar gyfer cymwysiadau purdeb uchel)
Trwytholchi cemegol: Golchi asid (HCl / HF) i hydoddi haenau ocsid gweddilliol.
Crisialu cyfeiriadol: Cael gwared ar amhureddau trwy grisialu rheoledig (ar gyfer silicon gradd solar / electronig).
6. Rheoli ansawdd a phecynnu
Profion
Sbectrometreg: Yn mesur cyfansoddiad elfennol (cynnwys Fe, Al, Ca).
Dadansoddiad maint gronynnau: Yn sicrhau cydymffurfiaeth ag ystodau maint gronynnau penodedig.
Rheoli lleithder: Sychu i gynnwys lleithder Llai na neu'n hafal i 0.1%.
Pecyn:
Wedi'i selio mewn bagiau atal lleithder (25 kg neu 1 tunnell) i atal ocsideiddio.
Labelu yn nodi'r radd (er enghraifft, 553, 441), rhif lot a thystysgrifau diogelwch.