学术论文：强辐射催化法提纯多晶硅

强辐射催化法提纯多晶硅

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将低纯度的金属硅，提纯成可用于制造太阳能电池的高纯硅材料的主要关键，是去除材料中的硼杂质． 本文提出了一种采用特殊的造渣过程以去除硼杂质的新方法． 在这种新方法中，为了促进快速的化学反应，采用高密度的光子作为催化剂，以达到太阳能级硅材料的标准． 本文对使用这种新的强辐射催化法炼硅的高温工具、冶炼方法、材料配方、材料的混合、以及渣剂的分离等关键技术，进行了详尽的公开和讨论，并在强辐射光催化原理的研究方面提出了一些探索性的机理． 为了方便读者使用本文所提出的方法，建立起一套完整的提炼太阳能级硅材料的工业系统，本文也就去硼后的硅材料中去磷的冷阴极电子束的方法，以及采用磁悬浮无坩埚的定向凝固方法去除金属，提出了一些新的设计和建议． 关于本文所提出的方法是否能扩展到电子级硅材料的冶炼工业，本文所提出的无光象定日镜能否扩展应用于其他太阳能光热领域，以及所提出的宏观光化学催化假设能否获得更多的实验验证等，也试图进行了一些进一步的讨论． 希望本文所提出的方法，能够在全球科学家们所孜孜以求的低碳、低成本的太阳能产业的巨大努力中，走出一条同传统方法不同的道路．

关键词: 多晶硅提纯，光催化，太阳炉，除硼，除磷，多晶硅
PACS: 81． 20. Ym，42． 79． Ek

1. 引 言
关于本文所介绍的强辐射催化法炼硅的科学题目，作者实际上是从两个方向进行研究和学习的: 1) 关于实现强辐射方法的新的工具的研究; 2)关于寻找不同于西门子法的低耗能、低污染的制造太阳能级硅材料的新方法、工艺和原理的研究． 这两个方法研究的结合则 形 成了本 文 写 作 的 主 要梗概．本文作者之一( 陈应天) ，多年以来一直注意到光学系统中的非近轴光线，即斜轴光线的聚焦，是一个至今尚未解决的难题［1］． 诚然，在大多数情况下，斜轴聚焦是不可能得到理想的成象结果的，然而，有许多物理学和工业上的应用并不需要精确的成像，也不需要对光线进行干涉; 那么，我们能否创造一种新的光学系统，用非传统的方法来解决这个难题呢? 这样一个科学题目自然是十分庞大的． 陈没
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