以去除其一部分，或其组合。
[0030]如本文使用的，“铝”是指具有符号Al和原子序数13的化学元素。该术语包括金属铝或元素铝(Al°)，或其合金。
[0031]如本文使用的，“硼”是指具有符号B和原子序数5的化学元素。该术语包括含有硼的化合物(即包含B3+、B2+或B+的含硼的化合物)及其组合。
[0032]如本文使用的，“硅”是指具有符号Si和原子序数14的化学元素。该术语包括金属硅或元素硅(Si°)，或其合金。
[0033]如本文使用的，“冶金级硅”或“MG硅”是指相对纯(例如至少约98.0重量％ )的娃。
[0034]如本文使用的，“高级冶金级硅”或“UMG硅”是指相对中等纯(例如至少约99.0
重量％ )的硅。
[0035]如本文使用的，“太阳能级硅”或“SOG硅”是指相对高度纯(例如至少约99.9999
重量％ )的硅。
[0036]如本文使用的，“晶态”包括在固体中的原子的规则几何排布。同样地，“硅晶体”是固体状态的具有硅原子的规则几何排布的硅。
[0037]如本文使用的，“定向凝固”是指使熔融金属凝固以便对于进行凝固的部分而言，原料金属是连续可用的。
[0038]如本文使用的，“聚晶硅”或“多晶硅”是指由多个硅晶体构成的材料。
[0039]如本文使用的，“单晶硅”是指具有单一且连续的晶格结构的硅。
[0040]如本文使用的，“锭块”是指铸成相对易于处理和运输的形状的材料块。例如，被加热超过其熔点并模制成棒或块的金属被称为锭块。
[0041]如本文使用的，“晶锭”是指合成地制备的单晶锭块。例如，在Czochralski或“CZ”方法中，使用晶种来产生较大的晶体或锭块。将该晶种浸到纯熔融硅中，并缓慢地将其抽出。熔融硅以晶态方式在晶种上生长。当抽出晶种时，硅凝固，最终产生大的圆形晶锭。
[0042]如本文使用的，“接触”是指触摸、使其接触或使物质直接相邻的行为。
[0043]如本文使用的，“倾析”包括倾倒流体，留下沉积物或沉淀物，从而使流体与沉积物或沉淀物分离。沉积物或沉淀物可以作为熔渣存在。
[0044]如本文使用的，“过滤”是指通过使物料流穿过诸如陶瓷膜或金属膜的多孔板来将固体与液体分离的机械过程，所述诸如陶瓷膜或金属膜的多孔板保留固体并允许液体穿过。这可以通过重力、压力或真空(抽吸)来完成。过滤有效地将沉积物和/或沉淀物与液体分离。固体可以以熔渣形式存在。
[0045]参照图1，根据一些实施方案，示出了用于纯化硅的方法101的方框流程图的实例。通过加热107硅103和熔剂105来形成包含熔渣的熔融液体109。从熔融液体中去除熔渣111以提供纯化的熔融液体113。冷却(定向凝固)115纯化的熔融液体113以提供固体硅117。将一部分固体硅117去除119以提供纯化的固体硅121。
[0046]参照图2，根据一些实施方案，示出了用于纯化硅的方法201的方框流程图的实例。通过加热207硅203来形成熔融液体208。将熔剂205添加到熔融液体208中，以使熔融液体中形成熔渣209。从熔融液体中去除熔渣211以提供纯化的熔融液体213。冷却215纯化的熔融液体213以提供固体硅217。将一部分固体硅217去除219以提供纯化的固体娃221。
[0047]用于处理的硅103或203可以由多种来源获得。例如，硅103或203可以是来自制造太阳能电池板、半导体晶片或成形锭块的碎肩或废弃的硅。通常硅103或203是浆料的一部分。浆料可以包含水、聚乙二醇(PEG)、碳化硅、铁、铝、钙、铜和其他污染物。可以从浆料中去除(例如分离)硅103或203，并将其干燥以去除过量的水。可以通过离心、沉降或其他过程使粉末与浆料分离。向浆料中添加水可以降低比重以有助于改善沉降或离心。例如，硅103或203可以例如通过进行酸处理来进行进一步处理以去除污染物。例如，可以使用盐酸将硅粉末表面的诸如铁的金属溶解掉。可以使用氢氟酸、盐酸、硝酸或其组合将粉末表面的二氧化硅溶解掉，或溶解粉末的表面。可替代地，可以使用氢氧化钾、氢氧化钠或其组合来溶解粉末的表面。还可以用磁性分离过程来处理粉末以去除铁和其他磁性成分。
[0048]具体地，硅103或203可以包括冶金级(MG)硅。可替代地，硅103或203可以具有低于冶金级(MG)硅的等级或品质。采用较不纯的硅(例如具有低于冶金级(MG)硅的等级或品质的硅)可以提供成本节约，以及允许使用其他方式不可行或不实用的硅。
[0049]可以通过以下来形成熔融液体和熔渣109或209: (i)加热硅足以形成熔融液体，然后添加熔剂(图2)，或(ii)通过加热硅和熔剂的组合来形成熔融液体(图1)。无论哪种方式，都可以形成包含熔渣的熔融液体109或209。同样地，可以存在硅103和熔剂105，并将其一起加热107以形成熔融液体和熔渣109 (图1)。可替代地(图2)，熔融液体209可以由硅203形成，其中可以将熔剂205随后添加到熔融液体208中，从而形成熔融液体和熔渣209。
[0050]熔融液体208可以由硅203形成，例如通过使用旋转脱气装置、熔融金属泵、旋转炉，或通过诱导电流来供给到涡流中。同样地，熔融液体和熔渣109或209可以由硅103或203和熔剂105或205形成。硅103或203 (和任选的熔剂105或205)可以是基本干燥的，并一致地供给到涡流中，从而限制其与氧接触。可以例如通过将混合器设置设定为用于高剪切，从而将硅103或203 (和任选的熔剂105或205)剪切成单独的晶粒。熔化可以在熔池中在浸没过程中发生。例如，该池可以低于液相线温度并高于固相线温度，使得由于该池的粘度增加而更容易地对粉末进行更多剪切，并更容易地使粉末保持浸没在该池中。熔炉耐火材料可以是低污染的，例如通过在材料中几乎没有磷或硼至没有磷或硼而实现。熔融石英可以是可接受的耐火材料的实例。类似地，当使用旋转脱气装置或熔融金属泵时，它们可以用几乎没有磷或硼的材料来制造以使污染最小化。
[0051]可以利用熔体湍流来保持硅103或203 (和任选的熔剂105或205)被浸没。熔化可以在混合条件下发生，其中温度保持高于固相线温度。
[0052]加热107或207可以以合适的方式进行，以达到会有效地形成熔融液体208、或熔融液体和熔渣109或209的温度。例如，熔融液体和熔渣109或209 (或熔融液体208)可以在高于固相线温度的温度下形成。具体地，熔融液体和熔渣109或209 (或熔融液体208)可以在至少约1450 °C的温度下形成。
[0053]可以采用任何合适的量或比例的硅103 (或203)和熔剂105 (或205)，只要形成熔渣并可以有效地将其从熔融液体中去除。例如，可以以约15:1至约10:1的硅与熔剂的重量比来采用硅103 (或203)和熔剂105 (或205)。
[0054]熔剂105或205 —般会用于从硅103或203中去除杂质(例如含硼的杂质和/或铝)。同样地，可以从硼中纯化硅103或203，使得从硅103或203中去除至少一些硼。例如，可以从硼中纯化硅103或203，以提供硼减少了至少约30重量％的纯化的固体硅121或221。另外，可以从硼中纯化硅103或203，以提供包含小于约0.30ppmw的硼的纯化的固体硅 121 或 221。
[0055]可以从铝中纯化硅103或203，使得从硅103或203中去除至少一些铝。例如，可以从铝中纯化硅103或203，以提供铝减少了至少约99.5重量％的纯化的固体硅121或221。另外，可以从铝中纯化硅103或203，以提供包含小于约1ppmw的铝的纯化的固体硅121或221。
[0056]在熔融液体中形成熔渣(熔渣和熔融液体109或209)，其中可以去除熔渣111或211。在具体实施方案中，熔渣会朝熔融液体的表面的顶部移动。在此类实施方案中，可以例如通过从熔融液体中撇出熔渣来去除熔渣。
[0057]在熔融液体中形成熔渣。应了解，冶金化学领域的技术人员理解在熔融液体中形成熔渣的过程中不产生物质(matter)。而是，在熔融液体中，存在于熔融液体中的至少一部分的杂质(来自硅103或203)会与熔剂105或205络合或反应。这些杂质会转变为熔渣，所述熔渣可以从熔融液体中去除。
[0058]可以冷却115或215纯化的熔融液体113或213以形成固体硅117或217。冷却115或215可以以任何合适的方式来进行，只要获得固体硅117或217。例如，冷却115或215可以包括定向凝固纯化的熔融液体。定向凝固可以通过冷却115或215纯化的熔融液体来进行。例如，定向凝固可以通过冷却115或215纯化的熔融液体的底部部分来进行。另夕卜，定向凝固可以通过冷却115或215纯化的熔融液体的底部部分，同时持续加热纯化的熔融液体的顶部部分来进行。
[0059]在冷却115或215后，提供固体硅117或217。可以将一部分固体硅117或217去除119或219以提供纯化的固体硅121或221。
[0060]在杂质会朝着包含纯化的熔融液体113或213的容器的顶部移动的那些具体实施方案中，可以去除固体硅117或217的顶部部分(即固体硅117或217的包含大量杂质的部分)。可以通过任何合适的手段来去除该部分的固体硅117或217。例如，可以例如通