Title

REMOÇÃO DE CARBONO EM SILÍCIO PARA PRODUÇÃO DE SILÍCIO GRAU-SOLAR

REMOVAL OF CARBON FROM SILICON FOR SOLAR GRADE SILICON PRODUCTION

Authorship

Ribeiro, Tiago Ramos; Neto, João Batista Ferreira; Takano, Cyro

Ribeiro, Tiago Ramos

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Neto, João Batista Ferreira

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Takano, Cyro

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DOI

10.5151/2594-5300-20447

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Abstract

Ultimamente muito se fala em energia solar. Mas, para produção de células solares, um silício de alta pureza é utilizado – o grau-solar (SiGS). O silício metálico possui pureza entre 98,5% e 99,5%, e é denominado grau metalúrgico (SiGM). Para obtenção do SiGS, parte-se do SiGM passando por um processo químico de alta complexidade e alto consumo energético.O presente trabalho encaixa-se dentro de uma tentativa de processo alternativo de refino do SiGM, que utiliza operações metalúrgicas. Uma das impurezas encontradas é o carbono que pode estar precipitado na forma de SiC. Dados de literatura e resultados de ensaios de decantação destas partículas de SiC são apresentados neste artigo. Alguns autores tiveram reduções do teor de carbono por decantação. Os resultados experimentais mostraram alguma separação das partículas por decantação. Contudo, houve contaminação do metal por carbono contido no forno.

Lately much have been talked about solar energy. But, to produce solar cells, a silicon with high purity is used – the solar-grade (SoG-Si). Metallic silicon purity is between 98,5% and 99,5%, and it’s called of metallurgical grade (MG-Si). To obtain SoG-Si from MG-Si, it’s used a chemical process of high complexity and energy consumption. This work is part of an attempt of an alternative process to refine MG- Si using metallurgical unit operations. One of the impurities is carbon that can be found as SiC particles. Literature and experimental data of SiC particles settling are presented in this paper. Some authors obtained reduction in carbon content due to settling. Some separation of SiC particles were shown by the experimental results. However, there was contamination in the metal due to presence of carbon in the furnace.

Keywords

Silício; Silício grau-solar; Rota metalúrgica; Purificação; Carbono.

Silicon; solar grade silicon; Metallurgical route; Purification; Carbon.