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太阳能发电中直拉硅单晶生长工艺过程八步骤

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太阳能发电中直拉硅单晶生长工艺过程八步骤

发布日期:2018-06-21 作者:太阳能发电 点击:

  太阳能发电中直拉硅单晶生长工艺过程八步骤

  

  太阳能发电中直拉硅单晶的熔化就是指在原料装完了以后将它融化在硅熔体中。

  

  种晶又称“浸润”,在生长是先会“烤晶”在做让原子温度降低,形成硅单晶。

  

  缩颈是指去除表面的机械损伤的无位错籽晶。

  

  放肩是指达到预定的晶体直径的时候,将晶体的提升速度加快,并保持几乎固定的速度,此时让硅晶体保持固定的直径生长,此时的阶段称为“等径”。

太阳能发电  

  收尾,顾名思义的就是快要结束时的阶段。

  

  冷却就是在收尾结束以后的一个步骤,也是最后一个步骤。

  

  在铸造多晶硅晶体生长时,要解决的主要问题包括了以下几个:尽量均匀的固液界面温度;尽量小的热应力;尽量大的晶粒;尽可能少的来自坩埚的沾污。

  

  在凝固过程中,存在着温度梯度的问题,温度梯度越大,热应力就越大,会有错位甚至破裂的现象。

  

  铸造硅单晶生长有两种方法:一种是直拉硅单晶一种是铸造多晶硅。

  

  对于铸造太阳能发电的多晶硅而言,过去一直认为晶粒越大越好,这样晶界的面积和作用都可以减少,其对材料质量的影响也最小。

  

  利用定向凝固技术生长的铸造多晶硅,生长速度慢,坩锅是消耗件,不能重复循环使用,即每一炉多晶硅就需要一件坩锅;而且,在晶锭的底部和上部,各有几厘米 厚度的区域由于质量低而不能应用。

  

  为了克服这些缺点,电磁感应冷坩锅连续拉晶法已经被开发,简称 EMC 或 EMCP 法。其原理就是利用电磁感应的冷坩锅来熔化硅原料,这种技术熔化和凝固可以在不同部位同时进行,节约生产时间;而且,熔体和坩锅不直接接触,既没有坩锅的消耗,降低成本,又减少了杂质污染长度,特别是氧浓度和金属杂质浓度有可能大幅度降低;。

  

  但是,这种技术也有弱点, 制备出铸造多晶硅的晶粒比较细小,约为3~5mm,而且晶粒大小不均匀。而且,晶体缺陷密度比较高,少数载流子寿命较低,相应的太阳电池效率也较低。只有进一步改善晶体制备技术和材料质量,这种技术希望在今后才能在工业界广泛应用。


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