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摘要
晶体硅太阳能电池是光伏行业中最重要的一种电池。在利用硅原料制备电池材料的过程中,需要将硅锭切割成硅薄片。切割过程中近一半的硅会以超细粉末形式进入切割液形成大量切割废料,造成硅资源浪费以及环境污染。切割废料由90%的硅粉和少量的Fe、Al、Ca等杂质组成。目前切割废料利用的研究主要集中在回收高纯硅和制备含硅材料领域。回收高纯硅可实现硅资源从生产末端回到生产端的循环利用,但市场对硅粉纯度要求高,且去杂提纯过程能耗高,还会产生废水废渣等二次污染。将切割废料直接用于制备合金、陶瓷、纳米材料以及电池材料等含硅材料,可获得相应的高附加值材料,但针对产品性能可控性及整体质量提升仍具有很大的研究空间。本文简述了多晶硅金刚石线切割废料的产生过程和组成特点,总结了切割废料用于回收高纯硅、制备含硅合金、含硅氮化物、含硅纳米材料及含硅电池材料等资源化利用的研究进展,综述了回收高纯硅的各种方法(酸浸除杂法、熔炼法、其他新方法)并分析了制备含硅材料各工艺的优缺点,探讨了未来资源化利用的发展方向。
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