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Preparation of High Purity Crystalline Silicon by Electro-Catalytic Reduction of Sodium Hexafluorosilicate with Sodium below 180°C

机译：180℃以下钠电催化还原六氟硅酸钠制备高纯结晶硅

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摘要

The growing field of silicon solar cells requires a substantial reduction in the cost of semiconductor grade silicon, which has been mainly produced by the rod-based Siemens method. Because silicon can react with almost all of the elements and form a number of alloys at high temperatures, it is highly desired to obtain high purity crystalline silicon at relatively low temperatures through low cost process. Here we report a fast, complete and inexpensive reduction method for converting sodium hexafluorosilicate into silicon at a relatively low reaction temperature (∼200°C). This temperature could be further decreased to less than 180°C in combination with an electrochemical approach. The residue sodium fluoride is dissolved away by pure water and hydrochloric acid solution in later purifying processes below 15°C. High purity silicon in particle form can be obtained. The relative simplicity of this method might lead to a low cost process in producing high purity silicon.
机译：硅太阳能电池的不断发展的领域要求大幅降低半导体级硅的成本，这主要是通过基于棒的西门子方法生产的。由于硅可以在高温下与几乎所有元素发生反应并形成多种合金，因此非常需要通过低成本工艺在相对较低的温度下获得高纯度的结晶硅。在这里，我们报告了一种在相对较低的反应温度（〜200°C）下将六氟硅酸钠转化为硅的快速，完全，廉价的还原方法。结合电化学方法，该温度可以进一步降低至小于180℃。在随后的低于15℃的纯化过程中，残留的氟化钠会被纯水和盐酸溶液溶解掉。可以获得颗粒形式的高纯度硅。该方法的相对简单性可能导致生产高纯度硅的低成本工艺。

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