多晶硅的危害

太阳能级多晶硅中B、P杂质的危害及去除李光明;刘龙;栾石林;李雷;赵恒利;何京鸿【摘要】介绍B、P对太阳电池性能的影响,综述当前去除B、P的主要方法与技术,分析各自的优点及不足,并对其以后的发展趋势做简要分析.【期刊名称】《太阳能》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】4页(P26-28,25)【关键词】多晶硅;B;P;提纯【作者】李光明;刘龙;栾石林;李雷;赵恒利;何京鸿【作者单位】云南冶金新能源股份有限公司;常州天合光伏发电系统有限公司;云南冶金新能源股份有限公司;常州天合光伏发电系统有限公司;云南冶金新能源股份有限公司;常州天合光伏发电系统有限公司;楚雄师范学院物理与电子科学学院;楚雄师范学院物理与电子科学学院;楚雄师范学院物理与电子科学学院【正文语种】中文在能源短缺及环境污染的双重压力下，因太阳能资源丰富、应用广泛、绿色、可再生，近十年以太阳能利用形成的产业链(硅料、硅片、太阳电池、组件、系统应用及辅材)得到了快速发展，硅料的需求也日益增加。

多晶硅按纯度可分为冶金级硅(MG＆amp;工业级)、太阳能级硅(SG)、电子级硅(EG)，其中，太阳能级硅的含Si 为99.99％～99.9999％(4～6个9)[1]。

多晶硅的纯度会直接影响到太阳电池的转换效率及电池寿命。

多晶硅生产中的主要杂质有Fe、Ni、Cu、Zn、Al、Ga、B、P、Cr、C等，其中B、P杂质是生产中很难去除的两种杂质，这两种杂质残留在多晶硅中会作为复合中心降低少数载流子寿命，影响太阳电池的转换效率[2]。

目前B、P杂质去除困难大、成本高，已成为高效晶体硅太阳电池发展的技术阻力。

因此，研究多晶硅生产中B、P杂质的去除方法、工艺技术，从而获得低成本、高纯度的多晶硅材料，以保障高效晶体硅太阳电池的高效、可靠、稳定性，具有重要的意义[3]。

原料硅石中原有的及在工业硅生产过程中大量使用的碳素材料是多晶硅中杂质元素B、P的主要来源[4]。

2024年化工生产安全基本知识1、化工生产特点：具有高温、高压、深冷、易燃、易爆、有毒有害、腐蚀、易挥发，工艺生产自动化、连续化，生产装置大型化，工艺复杂等特点。

2、安全生产特点：各个生产环节不安全因素较多，具有事故后果严重危险性和危害性比其它制造行业更大。

二、什么是化工生产工艺流程、操作规程、工艺指标1、工艺流程就是完成从投料、输送、反应（合成）、出料（产品）等工序的生产全过程2、操作规程就是操作人员的生产方法和操作指导书3、工艺指标工艺指标是指生产过程中，必须执行且严格控制的各种物理化学参数。

如压力、温度、流量、电流、速率、振动等。

安全生产管理过程中执行了工艺流程、操作规程、工艺指标三项外，还必须制定以下制度：(1)、建立生产工艺指标台帐（统计、分析工艺指标执行情况和合格率）。

(2)、建立生产使用设备及仪表、电气连锁、报警台帐。

(3)、建立工艺技术改造专题台帐。

(4)、建立员工培训和岗位练兵台帐（工艺、安全）。

(5)、建立岗位生产人员四班联席会议台帐。

(6)、建立安全管理台帐（消防、压力容器校验、安全培训、事故分析台帐）。

三、化工操作化工操作是完成安全生产的主要过程，其生产任务就是执行操作规程完成各项生产任务及工艺指标。

化工生产人员应该做到：1、熟练掌握生产工序的工艺流程及现场工艺设备、各种物料管线功能、流向。

2、生产中严格执行操作规程。

3、牢记各类生产工艺指标（不得记错、用错或更改）。

4、班前做好上岗前的工艺、设备巡检，及时了解上个班生产及工艺设备情况。

5、班中按生产工艺要求，认真做好生产现场工艺、设备运行的巡检，并准时翻巡检牌。

6、班中精心操作。

并按时真实填写各时段的《岗位原始记录报表》中的各项内容。

7、交班前必须在《交接班记录本》上详细记录本班生产情况，特别是出现的生产异常（机械故障、泄露、工艺超温、超压、电气仪表故障等），并将上述情况口头交代接班。

8、班中生产出现的异常和故障应及时处理并通知当班领导。

多晶硅风险辨识与评价多晶硅是太阳能电池制造中最常用的材料之一，由于其成本较低并具有良好的光电转化效率，因此在太阳能领域有很大的市场需求。

然而，多晶硅的生产和使用过程中存在一些风险，这些风险需要进行辨识和评价，以制定相应的措施来减少潜在的危害。

以下是对多晶硅风险的辨识与评价的讨论。

首先，多晶硅的生产过程中存在一些环境风险。

多晶硅的制备需要大量的能源和化学品，如气体、酸、碱等。

这些化学品的使用可能会导致废水和废气的产生，其中可能存在一些有害物质。

这些废物的处理可能会对环境造成污染，对周围生态系统和居民健康产生负面影响。

因此，在多晶硅生产过程中，需要采取一系列的环境保护措施，如建立废物处理系统、减少化学品的使用量、提高能源利用效率等。

除了环境风险，多晶硅的生产过程还存在一些安全风险。

例如，多晶硅的制备需要高温高压条件下进行，这可能导致火灾和爆炸的风险。

此外，多晶硅还具有刺激性和腐蚀性，工人在生产过程中需要采取适当的防护措施，以避免与多晶硅接触导致的安全问题。

为了最大程度地减少这些风险，需要建立符合安全标准的生产工艺和设备，并提供必要的培训和防护措施。

此外，多晶硅的使用过程中也存在一些风险。

以太阳能电池为例，在太阳能系统的安装和维护过程中，工人可能受到电流冲击、高温烫伤等风险的威胁。

此外，太阳能电池的使用寿命有限，当太阳能电池报废后，需要进行正确的处理和回收，以避免对环境造成进一步的污染。

因此，在太阳能电池的安装和维护过程中，需要提供必要的培训和防护措施，同时，推动太阳能电池的回收和再利用。

针对多晶硅风险的评价，可以采用定性和定量的方法来评估风险的大小和概率。

定性评价可以基于专家意见和经验来判断风险的严重程度和可能性。

定量评价则可以使用概率分析和统计数据来计算风险的数值和可接受程度。

这些评价结果可以作为决策者制定相应措施的依据，以减少风险的发生和影响。

综上所述，多晶硅的生产和使用过程中存在一些环境和安全风险，包括废物处理和污染、火灾和爆炸、刺激性和腐蚀性、电击和烫伤等。

多晶硅的生产过程的危害多晶硅是由大量结晶学方向不相同的硅单晶体组成的硅晶体，在太阳能利用上，单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。

但是多晶硅生产过程中会产生一定的危害。

多晶硅生产过程中主要危险、有害物质中氯气、氢气、三氯氢硅、氯化氢等主要危险特性有：1）氢气：与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火即会发生爆炸。

气体比空气轻，在室内使用和储存时，漏气上升滞留屋顶不易排出，遇火星会引起爆炸。

氢气与氟、氯、溴等卤素会剧烈反应。

2）氧气：助燃物、可燃物燃烧爆炸的基本要素之一，能氧化大多数活性物质。

与易燃物（如乙炔、甲烷等）形成有爆炸性的混合物。

3）氯：有刺激性气味，能与许多化学品发生爆炸或生成爆炸性物质。

几乎对金属和非金属都起腐蚀作用。

属高毒类。

是一种强烈的刺激性气体。

4）氯化氢：无水氯化氢无腐蚀性，但遇水时有强腐蚀性。

能与一些活性金属粉末发生反应，放出氢气。

遇氰化物能产生剧毒的氰化氢气体。

5）三氯氢硅：遇明火强烈燃烧。

受高热分解产生有毒的氯化物气体。

与氧化剂发生反应，有燃烧危险。

极易挥发，在空气中发烟，遇水或水蒸气能产生热和有毒的腐蚀性烟雾。

燃烧（分解）产物：氯化氢、氧化硅。

6）四氯化硅：受热或遇水分解放热，放出有毒的腐蚀性烟气。

7）氢氟酸：腐蚀性极强。

遇氢发泡剂立即燃烧。

能与普通金属发生反应，放出氢气而与空气形成爆炸性混合物。

8）硝酸：具有强氧化性。

与易燃物（如苯）和有机物（如糖、纤维素等）接触会发生剧烈反应，甚至引起燃烧。

与碱金属能发生剧烈反应。

具有强腐蚀性。

9）氮气：若遇高热，容器内压增大。

有开裂和爆炸的危险。

文章来源：/thread-211582-1-1.html。

关于印发《多晶硅生产企业安全技术指导书》的通知豫安监管〔2011〕35号各省辖市安全生产监督管理局、各相关企业：现将《多晶硅生产企业安全技术指导书》印发给你们，请遵照执行。

附件：多晶硅生产企业安全技术指导书河南省安全生产监督管理局二〇一一年四月二十五日附件:多晶硅生产企业安全技术指导书1、范围本指导书规定了多晶硅生产过程产生的各类危害因素应采取的基本安全技术要求和措施，包括总图平面布局与通道、防火防爆、防雷防静电、电气安全、生产装置安全、防尘防毒、防噪声、防护用品、多晶硅作业安全和安全管理等方面内容。

适用于河南省境内用氯硅烷法生产多晶硅的生产企业。

2、基本安全要求2.1基本规定2.1.1新建、扩建、改建多晶硅生产企业（装置）应符合本指导书的规定。

暂不符合本指导书规定的现有多晶硅生产企业，应采取综合预防、治理措施，达到本指导书要求。

2.1.2新建、扩建、改建多晶硅生产企业的安全、卫生状况，安全、卫生技术措施与管理措施应符合GB 12801-2008《生产过程安全卫生要求总则》的规定；其安全设施设计专篇应符合《危险化学品建设项目安全设施设计专篇编制导则》（试行）；爆炸危险场所应当符合《爆炸危险场所安全规定》劳部发[1995]56号。

多晶硅生产企业的新建、改建、扩建工程，必须进行安全、环保和职业卫生评价，其安全、卫生、消防、环保设施，应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。

用于生产、储存危险化学品的多晶硅生产企业应进行安全条件论证和委托有资质的机构进行安全评价；其建设项目应委托具有化工设计乙级以上资质的设计单位设计；应委托具有化工建设（安装）资格的单位负责施工。

2.2总图功能分区与通道2.2.1多晶硅生产企业总图布置应符合《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）和《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）、《化工企业总图运输设计规范》（GB50489-2009）的有关规定。

多晶硅风险辨识与评价范文多晶硅 (Polysilicon) 是太阳能电池制造过程中的关键材料之一，其质量直接影响到太阳能电池的性能。

然而，多晶硅的生产过程中存在一定的风险。

本文将对多晶硅生产常见的风险进行辨识和评价，以期增加对这些风险的认识和掌握。

一、多晶硅生产的基本过程多晶硅的生产过程主要包括硅矿选矿、冶炼、制粒、精炼、晶体生长和切割等环节。

硅矿选矿阶段存在安全风险。

硅矿通常包含一定比例的有害元素，如铁、铝、锰、磷等，其操作过程中可能会释放有害气体或产生有害废物，对操作人员和环境造成威胁。

冶炼阶段可能产生高温、高压和有害气体。

冶炼过程中需要将硅矿进行高温还原，同时还会产生大量的硅热和煤烟，这些有害气体包括二氧化硅、氮氧化物和硫化物等，对操作人员的身体健康和环境造成潜在危害。

制粒阶段存在粉尘污染风险。

制粒过程中需要将冶炼产生的硅热研磨成颗粒状的多晶硅，这个过程中会产生大量的粉尘，对操作人员的呼吸系统和环境造成威胁。

精炼阶段存在化学危险。

精炼是提高多晶硅纯度的重要环节，其中常用的精炼方法包括氯化法和溴化法。

这些精炼方法中使用的化学物质如氯气、溴气等具有一定的毒性和腐蚀性，对操作人员的健康和环境造成危害。

晶体生长阶段存在高温和高压风险。

晶体生长过程需要将精炼的多晶硅放入硅炉中加热，使其逐渐转化为单晶硅，这个过程中需要高温、高压和高纯度的气氛，如果操作不当可能会引发炉内爆炸等安全事故。

切割阶段存在生产工艺风险。

切割是将生长好的单晶硅切割成薄片，用于制造太阳能电池。

由于切割过程中需要使用金刚石线锯和高温炉等设备，存在设备故障、操作失误等风险，对操作人员和设备造成潜在风险。

二、多晶硅生产风险的评价方法针对多晶硅生产过程中的风险，可以采用定性评价和定量评价两种方法。

1. 定性评价定性评价主要是通过对风险源、暴露方式和受体的分析，综合考虑生产过程中可能导致的事故和灾害，进行病害评价、安全评价和环境评价等。

具体的评价方法包括故障树分析、事件树分析、风险矩阵评估等。

多晶硅风险辨识与评价多晶硅是一种广泛应用于太阳能电池制造的材料，具有较高的光电转换效率和较低的成本。

然而，多晶硅的生产、加工和应用过程中，存在一定的风险。

本文将从多个方面对多晶硅风险进行辨识与评价。

首先，多晶硅的生产过程中存在的风险主要包括原料采购与储存、制造工艺、能耗与排放等方面的问题。

原料采购与储存方面，多晶硅的生产需要大量的硅石，而硅石资源有限且只能从有限的地区采购，因此供应链风险是相当大的。

制造工艺方面，多晶硅的生产需要有较高的温度和能量消耗，使得设备故障风险和能源的耗用风险增加。

此外，多晶硅的生产过程中会产生大量的废气和废水，如果不合理处理，会对环境产生污染，增加环境风险。

其次，多晶硅的加工与应用过程中也存在一定的风险。

多晶硅在光电转换过程中，容易受到温度、湿度和光照等环境因素的影响，从而降低功率输出和寿命，影响电池性能。

此外，多晶硅的加工过程可能会引入其他材料和化学物质，导致污染和杂质的产生，进一步影响电池性能和稳定性。

另外，多晶硅在应用过程中也面临一些特定的风险。

例如，多晶硅太阳能电池板在安装和使用过程中，需要进行固定和维护，如果固定不牢固或维护不当，可能会导致电池板的破损和损失。

此外，多晶硅电池的长时间使用还可能存在电池老化和性能衰减的问题，需要定期维护和更换，增加了维护成本和风险。

针对上述风险，可以采取一系列的风险控制措施来降低风险的发生和影响。

在原料采购与储存方面，可以建立稳定的供应链合作关系，多渠道获取原材料，降低供应链风险；在制造工艺方面，可以优化生产设备和工艺流程，减少能耗和废物产生，提高生产效率和减少环境影响；在加工与应用过程中，可以加强质量控制，确保电池性能和稳定性；在电池安装和使用过程中，可以加强固定和维护，定期检查电池状态，延长电池的使用寿命。

综上所述，多晶硅的生产、加工和应用过程中存在一定的风险，包括供应链风险、环境风险、电池性能和稳定性风险等。

但通过采取合适的措施和控制风险，可以降低风险的发生和影响，并保证多晶硅的生产和应用的可持续发展。

多晶硅的危害2010/9/1 9:09:38近年，尤其是2007年以来，我国多晶硅产业有着迅猛的发展。

1000 t以上级别多晶硅生产装置陆续建成。

多晶硅的危害主要在其生产过程中有氢气、液氯、三氯氢硅等有害物质生成，生产过程中又存在火灾、爆炸、中毒、窒息、触电伤害等诸多危险因素。

多晶硅生产过程中主要危险、有害物质中氯气、氢气、三氯氢硅、氯化氢等主要危险特性有：１）氢气：与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火即会发生爆炸。

气体比空气轻，在室内使用和储存时，漏气上升滞留屋顶不易排出，遇火星会引起爆炸。

氢气与氟、氯、溴等卤素会剧烈反应。

２）氧气：易燃物、可燃物燃烧爆炸的基本要素之一，能氧化大多数活性物质。

与易燃物(如乙炔、甲烷等)形成有爆炸性的混合物。

３）氯：有刺激性气味，能与许多化学品发生爆炸或生成爆炸性物质。

几乎对金属和非金属都起腐蚀作用。

属高毒类。

是一种强烈的刺激性气体。

４）氯化氢：无水氯化氢无腐蚀性，但遇水时有强腐蚀性。

能与一些活性金属粉末发生反应，放出氢气。

遇氰化物能产生剧毒的氰化氢气体。

５）三氯氢硅：遇明火强烈燃烧。

受高热分解产生有毒的氯化物气体。

与氧化剂发生反应，有燃烧危险。

极易挥发，在空气中发烟，遇水或水蒸气能产生热和有毒的腐蚀性烟雾。

燃烧(分解)产物:氯化氢、氧化硅。

６）四氯化硅：受热或遇水分解放热，放出有毒的腐蚀性烟气。

７）氢氟酸：腐蚀性极强。

遇H发泡剂立即燃烧。

能与普通金属发生反应,放出氢气而与空气形成爆炸性混合物。

８）硝酸：具有强氧化性。

与易燃物(如苯)和有机物(如糖、纤维素等)接触会发生剧烈反应，甚至引起燃烧。

与碱金属能发生剧烈反应。

具有强腐蚀性。

９）氮气：若遇高热，容器内压增大。

有开裂和爆炸的危险。

１０）氟化氢：腐蚀性极强。

若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

１１）氢氧化钠：本品不燃,具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。

火灾、爆炸、中毒是多晶硅项目在生产中的主要危险、有害因素，另外，还存在触电、机械伤害、腐蚀、粉尘等危险、有害因素。

多晶硅风险辨识与评价多晶硅是一种广泛应用于光伏领域的材料，具有优良的光电性能和较低的成本。

然而，作为一种新兴材料，多晶硅也存在一些风险和挑战，需要进行风险辨识与评价。

本文将从多个方面对多晶硅的风险进行分析，帮助人们更好地认识多晶硅材料。

首先，多晶硅的生产过程中存在一定的环境污染风险。

在多晶硅的生产过程中，会产生大量的废水、废气和废渣，其中含有一定量的有害物质，如氟化物、二氧化硅等。

如果这些废物没有得到有效处理和处理，将会对环境造成一定程度的污染和破坏。

因此，多晶硅生产企业需要采取合理的环境保护措施，确保废物得到有效处理和处置，以减少环境污染的风险。

其次，多晶硅的生产过程中存在一定的安全风险。

多晶硅的生产过程中涉及到高温、高压、化学品等危险因素，如果不严格按照相关的安全操作规程进行操作，可能会引发火灾、爆炸等事故，给员工生命安全和财产造成严重损失。

因此，多晶硅生产企业需要建立完善的安全管理体系，对员工进行安全培训，加强现场安全巡查，确保生产过程的安全性。

另外，多晶硅的生产过程中存在一定的质量风险。

多晶硅的质量直接影响到光伏电池的性能和寿命，如果多晶硅材料的质量不达标，会导致光伏电池的功率降低、寿命缩短，进而影响整个光伏系统的发电效率和可靠性。

因此，多晶硅生产企业需要建立完善的质量管理体系，严格按照相关的质量标准进行生产和检验，确保多晶硅材料的质量稳定和可靠。

总之，多晶硅作为一种应用广泛的光伏材料，具有优良的光电性能和较低的成本，但同时也存在一定的风险和挑战。

企业需要认识到这些风险，并采取相应的措施进行风险管理和控制。

只有合理评价和管理这些风险，才能更好地推动多晶硅材料的应用和发展。

最后，通过加强政府监管和企业自律，提高多晶硅材料的生产和应用水平，进一步降低风险，实现多晶硅材料的可持续发展。

目录摘要 (4)英文摘要 (4)第一章概述 (5)1.多晶硅的概念 (5)2. 国内多晶硅产业概况及未来发展 (5)第二章多晶硅的生产工艺 (7)2.1改良西门子法的简介 (7)2.2三氯氢硅氢还原反应基本工艺流程 (7)2.3生产多晶硅主要原料 (9)2.3.1 三氯氢硅的性质 (9)2.3.2 氢气的性质 (11)2.4 (12)第三章 SiHCI3氢还原反应 (12)3.1 多晶硅反应原理 (12)3．2 SiHCI3氢还原反应的影响因素 (13)3．2．1氢还原反应沉积温度 (13)3．2．2 混合气配比 (14)3．2．3 反应气体流量 (15)3．2．4 还原反应时间 (16)3．2．5硅表面积 (16)3．2．6硅棒电流电压的关系 (17)3.3 还原炉结构示意图 (17)3.4还原炉生产过程物料衡算 (18)3.4.1三氯氢硅的流量及流速 (18)3.4.2氢气的流量及流速 (19)3.4.3混合气体的流量及流速 (19)第四章多晶硅的质量标准 (19)4．1硅棒质量问题及原因 (19)4.2 多晶硅的用途 (20)第五章致谢 (21)参考文献 (22)摘要多晶硅是单质硅的一种形态。

通过化学或者物理方法使硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。

还原是将经提纯和净化的三氯氢硅与氢气混合通入还原炉中，在1080℃～1150℃下将还原出来的多晶硅沉积的发热体的硅芯上。

从而得到纯度很高的单质硅。

而在生产多晶硅的过程中涉及很多的变量因素，都能影响到多晶硅产品的质量和纯度问题，本篇论文主讲在多晶硅的还原生产过程中，如何控制温度，及为获得一定的收率，如何控制流量配比等主要的影响因素，从而能够在生产过程中更好的提高产品的纯度。

关键词：多晶硅，三氯氢硅，氢气，还原炉AbstractPolycrystalline silicon is a new shape. Through chemical or physical method makes silicon atom to diamond arranged into many nuclei lattice form, such as these grow nuclei of different grain, orb orientation is the grain combine, is crystallization into polycrystalline silicon.Reduction is the purification and purification by silicon and hydrogen trichloramine hydrogen mixed ventilation with reduction furnace, in 1080 ℃ ~ 1,150 ℃ next will restore out of the heating element of polycrystalline silicon deposition on silicone core. Thus the elemental silicon high purity was obtained.And in the process of production of polysilicon involves many variables, can affect the quality of the product and purity polysilicon, this paper speaker of reduction in polysilicon production process, how to control temperature, and for access to certain yield, how to control the flow of the main factors affecting the ratio of, so it can be in the process of production of improving the product purity is better.Keywords: polysilicon, trimethoxysilane, hydrogen, hydrogen silicone reduction furnace第一章概述1.多晶硅的概念多晶硅是元素的硅的单质，是一种半导体，具有金刚石的结构，呈银灰色金属光泽，性脆易碎。