| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 主要符号表 | 第22-24页 |
| 1 绪论 | 第24-45页 |
| 1.1 光伏产业的发展及对晶体硅材料的需求 | 第25-27页 |
| 1.1.1 光伏产业的发展历程 | 第25-26页 |
| 1.1.2 光伏产业对晶体硅材料的需求 | 第26-27页 |
| 1.2 太阳能电池用硅材料的缺陷、杂质种类及纯度要求 | 第27-29页 |
| 1.2.1 太阳能级硅中的杂质及缺陷 | 第27-28页 |
| 1.2.2 太阳能级硅的纯度要求 | 第28-29页 |
| 1.3 晶硅电池制造过程中SiC/Si_3N_4的来源及危害 | 第29-40页 |
| 1.3.1 晶硅电池制造过程 | 第29-32页 |
| 1.3.2 晶硅铸锭中SiC/Si_3N_4夹杂物的来源 | 第32-37页 |
| 1.3.3 硅中SiC/Si_3N_4对材料性能的影响 | 第37-40页 |
| 1.4 分离硅中SiC/Si_3N_4实现硅材料再生的意义 | 第40-41页 |
| 1.5 硅材料与SiC/Si_3N_4的分离回收技术现状 | 第41-43页 |
| 1.6 本论文的研究目标及内容 | 第43-45页 |
| 2 定向凝固环境下SiC/Si_3N_4在硅熔体中的形成及迁移规律 | 第45-63页 |
| 2.1 引言 | 第45页 |
| 2.2 定向凝固炉中的传热与传质 | 第45-47页 |
| 2.3 C/N元素在定向凝固场下的分凝及过饱和析出 | 第47-55页 |
| 2.3.1 C/N元素在定向凝固场中的分凝行为 | 第47-49页 |
| 2.3.2 C/N在定向凝固时的过饱和析出 | 第49-54页 |
| 2.3.3 定向凝固场下硅熔体中C/N的相互作用 | 第54-55页 |
| 2.4 定向凝固时C/N元素及析出颗粒相的迁移规律及含量控制 | 第55-61页 |
| 2.4.1 C/N元素的分布规律及含量控制 | 第55-56页 |
| 2.4.2 SiC/Si_3N_4颗粒的运动行为 | 第56-57页 |
| 2.4.3 硅尾料中SiC/Si_3N_4颗粒形态分析 | 第57-61页 |
| 2.5 本章小结 | 第61-63页 |
| 3 电磁感应场对硅中SiC/Si_3N_4的诱导分离作用研究 | 第63-103页 |
| 3.1 引言 | 第63-64页 |
| 3.2 电磁感应对熔融硅中非金属夹杂去除作用的理论基础 | 第64-67页 |
| 3.3 实验 | 第67-71页 |
| 3.3.1 实验原料和设备 | 第67-68页 |
| 3.3.2 实验方法 | 第68-69页 |
| 3.3.3 分析设备和分析方法 | 第69-71页 |
| 3.4 熔体流动对硅中SiC颗粒的定向迁移作用规律 | 第71-85页 |
| 3.4.1 SiC颗粒宏观富集区的形成及分布规律 | 第74-76页 |
| 3.4.2 集肤效应对熔体侧边缘SiC富集层形成的作用规律 | 第76-82页 |
| 3.4.3 电磁感应对SiC颗粒的合并生长作用 | 第82-84页 |
| 3.4.4 电磁感应熔炼对SiC颗粒的分离效率 | 第84-85页 |
| 3.5 线圈电流对SiC迁移的作用规律 | 第85-97页 |
| 3.5.1 SiC颗粒宏观富集区的形成及分布规律 | 第87页 |
| 3.5.2 集肤效应对熔体侧边缘SiC富集层形成的作用规律 | 第87-91页 |
| 3.5.3 线圈电流对SiC颗粒的合并生长作用 | 第91页 |
| 3.5.4 SiC颗粒的分离效率 | 第91-92页 |
| 3.5.5 电磁感应场对SiC/Si_3N_4混合颗粒体系的分离作用 | 第92-97页 |
| 3.6 电磁感应熔炼再生多晶硅尾料的工业应用研究 | 第97-101页 |
| 3.6.1 实验设备及方法 | 第97-99页 |
| 3.6.2 颗粒分离效果分析 | 第99-101页 |
| 3.7 本章小结 | 第101-103页 |
| 4 Al元素添加对硅中SiC的分离作用研究 | 第103-138页 |
| 4.1 引言 | 第103页 |
| 4.2 Al对SiC去除作用的理论基础 | 第103-104页 |
| 4.3 实验 | 第104-106页 |
| 4.3.1 实验原料和设备 | 第104-105页 |
| 4.3.2 实验方法 | 第105-106页 |
| 4.3.3 分析设备和分析方法 | 第106页 |
| 4.4 Al元素添加对SiC去除的作用规律 | 第106-120页 |
| 4.4.1 SiC宏观富集区域的分布规律 | 第106-109页 |
| 4.4.2 Al-Si合金区域的元素分布规律 | 第109-113页 |
| 4.4.3 Al/SiC结合区域颗粒相的分布与分解 | 第113-120页 |
| 4.5 温度与Al对SiC颗粒吸除作用的关系 | 第120-126页 |
| 4.5.1 SiC宏观富集区域的分布规律 | 第120-121页 |
| 4.5.2 Al-Si合金区域的元素分布规律 | 第121-124页 |
| 4.5.3 Al/SiC结合区域颗粒相的分布与分解 | 第124-126页 |
| 4.6 Al元素添加与电磁感应场耦合对SiC的分离作用探究 | 第126-136页 |
| 4.6.1 SiC宏观富集区域的分布规律 | 第126-131页 |
| 4.6.2 SiC颗粒的底部沉降及侧边富集层的形成 | 第131-134页 |
| 4.6.3 SiC颗粒的分离效率 | 第134-136页 |
| 4.7 本章小结 | 第136-138页 |
| 5 电子束熔炼对硅中SiC/Si_3N_4的分离作用研究 | 第138-170页 |
| 5.1 引言 | 第138-140页 |
| 5.2 实验 | 第140-144页 |
| 5.2.1 实验原料和设备 | 第140-141页 |
| 5.2.2 实验方法及过程 | 第141-143页 |
| 5.2.3 分析方法和分析设备 | 第143-144页 |
| 5.3 熔炼过程对颗粒相分布的作用规律 | 第144-154页 |
| 5.3.1 SiC颗粒的形核及与Si_3N_4颗粒的两相相互作用 | 第144-149页 |
| 5.3.2 SiC/Si_3N_4颗粒在硅熔体中的分布规律 | 第149-151页 |
| 5.3.3 熔炼过程中O对C迁移的作用 | 第151-154页 |
| 5.4 凝固过程对颗粒相分布的作用规律 | 第154-166页 |
| 5.4.1 SiC颗粒的形核及与Si_3N_4颗粒的两相相互作用 | 第155-158页 |
| 5.4.2 SiC/Si_3N_4颗粒在硅熔体中的分布规律 | 第158-163页 |
| 5.4.3 间隙O对游离C和N迁移的作用规律 | 第163-166页 |
| 5.5 电子束熔炼再生多晶硅尾料的工业应用研究 | 第166-169页 |
| 5.5.1 实验方法 | 第166-167页 |
| 5.5.2 颗粒分离效果分析 | 第167-169页 |
| 5.6 本章小结 | 第169-170页 |
| 6 结论与展望 | 第170-174页 |
| 6.1 结论 | 第170-172页 |
| 6.2 创新点 | 第172页 |
| 6.3 展望 | 第172-174页 |
| 参考文献 | 第174-181页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第181-183页 |
| 致谢 | 第183-185页 |
| 作者简介 | 第185页 |
