Resumen

Se diseñó una cubierta de crisol como guía de gas para controlar el flujo de gas en un horno industrial de solidificación direccional para producir silicio multicristalino de alta pureza. Se compararon tres diseños de cubierta para investigar su efecto sobre el transporte de impurezas en el horno y la contaminación de la masa fundida de silicio. Se realizaron simulaciones globales del transporte acoplado de oxígeno (O) y carbono (C) para predecir los gases SiO y CO en el horno, así como las distribuciones de O y C en la masa fundida de silicio. Se investigaron casos con y sin reacción química en las superficies de la cubierta. Se descubrió que el diseño de la cubierta tiene poco efecto en la concentración de O en la masa fundida de silicio; sin embargo, influye significativamente en el transporte de gas CO en la cámara del horno y en la contaminación de C en la masa fundida. En el caso de las cubiertas metálicas o con un revestimiento en su superficie, un diseño óptimo de la cubierta puede producir una masa fundida de silicio libre de contaminación por C. Incluso en el caso de una cubierta de grafito sin revestimiento, la concentración de carbono en la masa fundida de silicio puede reducirse en un orden de magnitud. Los resultados de la simulación demuestran un método para controlar la contaminación de impurezas de C en un horno industrial de solidificación direccional mediante el diseño de la cubierta del crisol.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Electrodos Nanoestructuras Biopelículas
• Subjects:Solar energy Photochemistry Electrodes Nanostructures Biofilms
• Palabras claves:horno industrial de solidificación direccional, silicio, contaminación c, fundido de silicio, transporte de gas co, diseño de la tapa del crisol, diseño óptimo de la tapa, revestimiento, contaminación, horno
• Keywords:industrial directional solidification furnace, silicon, c contamination, silicon melt, co gas transport, crucible cover design, optimal cover design, coating, contamination, furnace