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太阳能电池用多晶硅铸造技术研究进展 被引量：13
1
作者 郭景杰 黄锋 +3 位作者 陈瑞润 丁宏升 毕维生 傅恒志 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期516-521,共6页
高性价比优势使多晶硅成为光伏市场的主要材料。随着太阳能电池向低成本化方向的发展,太阳能电池用多晶硅铸造技术的研究与开发有着重要的意义。综述了目前太阳能电池用多晶硅锭、多晶硅带和多晶硅薄膜的铸造技术的起源、原理、优点和缺... 高性价比优势使多晶硅成为光伏市场的主要材料。随着太阳能电池向低成本化方向的发展,太阳能电池用多晶硅铸造技术的研究与开发有着重要的意义。综述了目前太阳能电池用多晶硅锭、多晶硅带和多晶硅薄膜的铸造技术的起源、原理、优点和缺点,以及采用不同铸造方法制备的硅组织特点,评述了新的太阳能电池用多晶硅的铸造方法,展望了新的铸造太阳能级多晶硅新技术。 展开更多
关键词 多晶硅锭 硅带 多晶硅薄膜 铸造技术
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定向凝固法多晶硅杂质控制数值模拟概述 被引量：3
2
作者 苏文佳 牛文清 +2 位作者 齐小方 李琛 王军锋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1795-1805,共11页
在传统能源日渐消耗及可再生能源开发利用日趋受到重视的形势下,太阳能光伏发电逐渐成为最具潜力的可再生能源技术之一。多晶硅凭借高效率、低成本的优势成为最主要的光伏材料,其铸锭的品质和成本将直接影响太阳能电池的成本和光电转换... 在传统能源日渐消耗及可再生能源开发利用日趋受到重视的形势下,太阳能光伏发电逐渐成为最具潜力的可再生能源技术之一。多晶硅凭借高效率、低成本的优势成为最主要的光伏材料,其铸锭的品质和成本将直接影响太阳能电池的成本和光电转换效率。定向凝固法是制备多晶硅铸锭的重要方法,该方法晶硅生长过程中存在很多问题,包括熔体流动、杂质传输、固液界面的形状和结构以及缺陷。定向凝固过程中引入的有害杂质严重影响晶硅的机械和电学性能,是限制多晶硅光电转换效率的关键因素。长晶过程中定向凝固炉处于高温环境中,内部的传热传质极其复杂,不具备单一的线性关系和可推断性,且难于进行实验测量,因而数值模拟是研究定向凝固过程中传热传质现象的重要方式。降低长晶过程中杂质的含量可从两方面入手:(1)杂质的来源——原材料本身所携带的杂质和长晶过程中生成的杂质;(2)杂质的输运——找到杂质在熔体和氩气中的输运规律,并利用该规律控制杂质的分凝与输运。近年来,从控制杂质产生和输运的角度考虑,国内外对降低多晶硅中有害杂质的研究主要采用以下手段:(1)控制杂质产生,包括减缓坩埚与挡板之间的化学反应、优化顶部坩埚盖板、增设碳化硅涂层等;(2)优化氩气流动,例如使用导流系统、调整炉膛压力和氩气流量;(3)优化熔体对流形式,包括控制熔体流动方式及分凝、调整加热器功率大小及其排布、采用可旋转坩埚和调整石墨碳毡位置等。为进一步降低定向凝固法多晶硅铸锭成本,坩埚尺寸和投料量不断增大,熔体对流、杂质输运和界面形状也更加难于控制,外加磁场则成为控制熔体对流的一种强有力工具,并能进一步控制杂质输运。目前利用外加磁场控制定向凝固法多晶硅杂质的研究仍刚刚起步,具有很大的研究价值, 展开更多
关键词 多晶硅铸锭 数值模拟优化 定向凝固法 杂质输运与控制 磁场
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太阳电池用多晶硅锭红外检测中阴影的表征分析
3
作者 潘明翠 张莉沫 +3 位作者 孟庆超 张运锋 高文宽 张伟 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2017年第7期551-554,共4页
研究了多晶硅铸锭过程中,硅锭内部红外探伤测试中显示黑斑位置晶体缺陷的杂质组成,并根据杂质成分推导了此种缺陷的形成机理和条件。采用光致发光(PL)技术、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对杂质进行了表征与分析。结果显示,形... 研究了多晶硅铸锭过程中,硅锭内部红外探伤测试中显示黑斑位置晶体缺陷的杂质组成,并根据杂质成分推导了此种缺陷的形成机理和条件。采用光致发光(PL)技术、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对杂质进行了表征与分析。结果显示,形成阴影的夹杂在晶界中存在的形态主要为针状或薄片状,其组成成分主要为C,N和Si元素。而Si_3N_4的出现可能有两个原因:一是Si_3N_4涂层脱落而沉积在晶界中;二是溶解在液相中的N局部过饱和。此外,结晶过程中,SiC也随之成核并生长,在晶界上形成夹杂物,同时伴随着微缺陷的增加。据此提出了去除多晶硅锭内部阴影的几点措施。 展开更多
关键词 多晶硅铸锭 红外检测 杂质 氮化硅 碳化硅
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高纯SiO_2隔离层对多晶硅锭和组件光衰的影响
4
作者 牛晓龙 乔松 +3 位作者 张莉沫 夏新中 高文宽 倪建雄 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期836-841,共6页
研究了预烧结和未烧结的两种高纯SiO_2隔离层对多晶硅锭少子寿命、氧浓度以及相应光伏组件光致衰减(LID)率的影响。采用含有预烧结隔离层的坩埚和未烧结隔离层的坩埚分别进行多晶硅铸锭实验并测试硅锭及相应光伏组件的性能。结果显示,... 研究了预烧结和未烧结的两种高纯SiO_2隔离层对多晶硅锭少子寿命、氧浓度以及相应光伏组件光致衰减(LID)率的影响。采用含有预烧结隔离层的坩埚和未烧结隔离层的坩埚分别进行多晶硅铸锭实验并测试硅锭及相应光伏组件的性能。结果显示,两种隔离层对铁杂质都具有阻挡作用,预烧结的隔离层有利于降低硅锭中的氧浓度,其对应的硅锭中氧浓度和组件光致衰减率均为最低,而未经烧结的隔离层并未体现出这一作用。通过两种隔离层的SEM图像可以发现,经过预烧结工艺的隔离层结构更为致密;而未经烧结的隔离层中孔隙较多,可能容易引起硅熔体与隔离层或者坩埚进行反应,将较多的氧杂质引入到硅锭中,从而造成氧含量的增加并引起组件较高的光致衰减率。 展开更多
关键词 高纯SiO2隔离层 多晶硅铸锭 杂质 氧浓度 光致衰减(LID)
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