单晶硅生长过程中工艺参数对少子寿命的影响

论文摘要

本文在全球经济快速发展，化石能源日趋枯竭，环境问题日益严重的背景下，对当前亟待解决的降低太阳电池成本，提高太阳电池转化效率问题，在实际生产中给出了可行性措施。太阳能以它既取之不尽，用之不竭，又无污染的双重优势成为当前新能源的首选。而在太阳电池材料中，单晶硅太阳电池所占比率最大，单晶硅的少子寿命是影响太阳电池效率的一个很重要的参数。单晶硅片少子寿命的高低直接影响到单晶硅太阳电池转换效率的高低，本文在实际生产的基础上通过改进晶体的生长工艺，探究工艺参数对少子寿命的影响，寻求到最有利于硅单晶生长的工艺参数。本文在KX260晶体生长系统上装备24〃热场，装料120kg，采用5种不同的初始埚位，其他工艺参数相同的晶体生长工艺，拉制5根φ200mm，P型，晶向〈100〉，电阻率2Ωcm的单晶硅棒，然后分析不同初始埚位对少子寿命的影响。由实验结果得到，随着初始埚位的提升，单晶硅棒少子寿命逐渐降低。然后又固定埚转8rpm，变晶转6rpm、10rpm、14rpm，其他工艺参数相同的晶体生长工艺，拉制了三根φ200mm，P型，晶向〈100〉，电阻率2Ωcm的单晶硅棒。最后对拉制的3根单晶硅棒进行少子寿命的测试，分析晶体生长过程中晶转对少子寿命径向均匀性的影响。由实验结果得出晶转速率越大，均匀性越好。综合以上，并且考虑到实际生产需要，得到最适合晶体生长的初始埚位是-70mm。晶转为10rpm，埚转为8 rpm时，最有利于晶体的完整性和均匀性。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 前言
• 1.1 全球能源现状
• 1.1.1 世界气候变化危机与经济危机呼唤新能源
• 1.1.2 我国能源现状与太阳能资源分布
• 1.2 全球光伏产业发展现状
• 1.2.1 世界光伏发电产业概况
• 1.2.2 我国光伏产业发展概况
• 1.3 太阳电池概述
• 1.3.1 太阳电池材料概述
• 1.3.2 单晶硅太阳电池概述
• 1.4 少子寿命对单晶太阳电池的影响
• 1.5 本课题的研究重点
• 第二章 单晶硅的常规和新型生长工艺
• 2.1 区熔单晶硅
• 2.2 直拉单晶硅
• 2.2.1 直拉单晶硅的常规生长原理和工艺
• 2.2.2 新型直拉单晶硅的生长工艺
• 2.2.3 新型直拉硅单晶有利于少子寿命的提高
• 2.3 晶体生长设备及主要检测设备
• 2.3.1 晶体生长设备
• 2.3.2 硅单晶切割设备
• 2.3.3 少子寿命及与少子寿命相关的参数的概述以及检测设备
• 第三章 高少子寿命硅单晶生长系统的热场设计
• 3.1 高少子寿命硅单晶生长实验用热场设计
• 3.2 高少子寿命硅单晶生长实验用热场的计算机模拟
• 第四章 高少子寿命硅单晶生长实验设计与结果分析
• 4.1 初始埚位对单晶硅少子寿命的影响
• 4.1.1 实验设计
• 4.1.2 样品制备
• 4.1.3 少子寿命测试结果与分析
• 4.2 单晶硅生长过程中晶转对单晶硅少子寿命的影响
• 4.2.1 实验设计
• 4.2.2 样品制备
• 4.2.3 实验测试结果与分析
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢