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Effect of hydrogen annealing on characteristics of polycrystalline silicon

稀有金属（英文版）

关键词:

不同掺锗浓度对多晶硅性能的影响

苏杰 , 黄美玲 , 钟根香 , 黄新明

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.24.002

研究不同的掺锗浓度对硼掺杂P型多晶硅铸锭性能的影响.实验结果表明:掺锗能够影响多晶硅铸锭中的位错密度、间隙氧浓度和硅片的机械强度.当掺锗浓度低于5×1019 at·cm-3时,位错密度和间隙氧浓度随着掺锗浓度的增加而降低,机械强度则随着掺锗浓度的增加而增强.当铸锭中掺锗浓度为5×1019 at·cm-3时,与不掺锗的硅片相比,掺锗硅片中位错密度平均降低约3％,间隙氧浓度平均降低约6％,机械强度平均提高约20％.但是,当掺锗浓度高于1×1020 at·cm-3时,掺锗对多晶硅铸锭性能的改善效果变差了,并对其性能产生不利的影响.

关键词: 多晶硅 , 锗 , 位错 , 氧 , 机械强度

腐蚀温度对多晶硅太阳能电池性能的影响

马继奎 , 陈明敬 , 王涛 , 王鹏杰 , 张东升 , 安海娇

材料导报

用化学腐蚀方法织构多晶硅片表面,通过调整制程参数获得腐蚀温度分别为12℃、17℃、22℃、29℃的4组样品,利用扫描电子显微镜(SEM)分析化学腐蚀后多晶硅片表面状态,通过反射谱的测试,分析了多晶硅片表面陷光效果,研究腐蚀温度与后续各制程参数的关系.结果表明:随着腐蚀温度的升高,绒面反射率、镀膜膜厚逐渐升高,开路电压、填充因子逐渐增大,短路电流逐渐减小,最终确定了最佳的腐蚀温度.

关键词: 多晶硅 , 酸溶液腐蚀 , 表面织构化 , 腐蚀温度 , 电性能参数

多晶硅定向凝固温度场模拟的研究进展

胡艳 , 李沐益 , 郝海

材料导报

对多晶硅太阳能电池而言,决定其光电转化效率的铸锭晶粒尺寸、晶体缺陷、内应力及杂质的形成与分布等与定向凝固过程的温度场密切相关.因此,为提高多晶硅锭质量必须控制和优化定向凝固过程的温度场.运用数值模拟技术对多晶硅定向凝固温度场进行分析,已被国内外学者广泛应用,获得了有参考价值的模拟结果.结合自身工作,综合分析了多晶硅铸锭缺陷与温度场的关系,总结了多晶硅定向凝固数值模拟中,热导率、加热功率、氢气流动状态、外加磁场及定向凝固系统结构等对温度场的影响,可为多晶硅铸锭的制备及质量改进提供参考.

关键词: 多晶硅 , 定向凝固 , 温度场 , 数值模拟

掺Sn改善UMG-Si铸锭中铁对少子寿命的影响作用

何秋湘 , 李京伟 , 白枭龙 , 孙继飞 , 班伯源 , 刘加威 , 陈健

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.18.005

为削弱有害杂质元素Fe对多晶硅性能的影响,采用Si-Sn微合金化的途径,研究Sn对不同Fe污染程度时提纯多晶硅(UMG-Si)定向凝固后少子寿命的变化.掺入30 ppmw或100 ppmw Fe杂质后,在Sn元素含量分别为0 ppmw、15 ppmw、30 ppmw、50 ppmw时,测试定向凝固多晶硅少子寿命变化.随着Fe含量增加硅锭少子寿命减少,初始杂质Fe含量为0 ppmw、30 ppmw、100 ppmw时,硅锭中部平均少子寿命分别为0.81 μs、0.52μs和0.40μs.掺入适量的Sn元素,能有效削弱杂质Fe的危害,提高少子寿命.当初始Fe含量为30 ppmw时,掺入Sn为15ppmw、30 ppmw后,硅锭中部平均少子寿命提高23％、25％.当Fe含量为100 ppmw时,掺入Sn含量为15 ppmw、30 ppmw、50 ppmw后,少子寿命可提高40％、50％ 、40％.原子半径比Si大的Sn原子引入晶格应力,抑制间隙原子Fe成核、阻碍Fe扩散,有效减少杂质Fe的危害.

关键词: Sn , 杂质Fe , 多晶硅 , 少子寿命

勾形磁场下多晶硅定向凝固模拟与分析

罗玉峰 , 刘杰 , 张发云 , 饶森林 , 胡云

人工晶体学报

利用基于有限元的软件COMSOL Muhiphysics对多晶硅定向凝固过程进行了一系列二维数值模拟,研究了勾形磁场(CMF)对多晶硅定向凝固过程的影响.模拟分别在线圈电流设为0A、10 A、20A、30 A和40A的情况下进行.结果表明:CMF能有效抑制熔体的对流,特别是对坩埚侧壁附近的熔体.CMF可以影响结晶时的固液界面,使结晶初期凸形结晶界面变得平滑.电流从0A逐渐均匀增加到40A时,施加于熔体上的磁场也逐渐增加,熔体的最高流速逐渐减小,而且最高流速的减小量呈现出先增加后减小的趋势.

关键词: 定向凝固 , 磁场 , 熔体对流 , 数值模拟 , 多晶硅

掺Sn对定向凝固多晶硅位错及少子寿命的影响

何秋湘 , 李京伟 , 孙继飞 , 白枭龙 , 熊震 , 陈健

人工晶体学报

通过微合金化获取高性能多晶硅,研究了不同Sn掺入量对定向凝固多晶硅位错及少子寿命的影响.将高纯Sn掺入到精炼冶金级硅(UMG-Si)中,定向凝固多晶硅.研究发现,硅锭位错密度沿轴向分布为中间低,底部和顶部高.在晶体硅中掺入Sn后,不影响硅的电学性能,但明显减少硅锭的位错密度.当掺入Sn含量为20 ppmw、50 ppmw和100 ppmw时,硅锭平均少子寿命由未掺Sn硅锭的0.81μs分别增加至1.22 μs、1.47 μs和1.31μs.掺Sn可减少位错密度和增加少子寿命,归因于替代位的Sn原子引入晶格应力,Sn易捕获空位V形成Sn-V对,抑制间隙原子形核.

关键词: Sn , 位错 , 少子寿命 , 多晶硅 , 定向凝固

复合定向凝固法制备多晶硅铸锭

张剑 , 马晓东 , 罗大伟 , 刘德华 , 刘宁 , 李廷举

功能材料

采用复合定向凝固法制备多晶硅铸锭,在精炼和定向凝固过程中施加电磁场控制柱状晶生长过程.实验制得平行于铸锭中心轴的柱状晶,直径约为1mm,铸锭表面质量良好.分析表明金属杂质并未在晶界处发生聚集;且沿铸锭轴向分布也有明显改善,增加了铸锭的有效提纯长度.并通过理论计算探讨了晶体生长速度和定向凝固次数对杂质去除效果的影响.

关键词: 多晶硅 , 定向凝固法 , 提纯