多晶硅铸锭内嵌杂质引发热致应力的数值分析

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3、本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得宁夏大学或其它教育机构的学位或证一书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。２研究生签名：时间：＞年５月７日知完／占关于论文使用授权的说明本人完全了解宁夏大学有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ；学校有权保留送＾、，，可＞采用影印缩印或扫描等复交论文的复印件和磁盘允许论文被査阅和借闻１＾制手段保存、汇

4、编学位论文。同意宁夏大学可用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。（保密的学位论文在巧密后应遵守此协议）研巧生签名：义时间：年５月刀日Ｉ堯Ｊ导师签名时间：＞《年月２７日／５摘要多晶珪因其较高的能量转化效率，ｗ及与单晶娃相比低的生产成本而在光伏太阳能电池产业得到日益广泛的使用。本文对制造光伏太阳能电池用多晶珪锭中的主要硬质夹杂ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４引起的热致应力进行数值分析。首先用晶体生长软件ＣＧｓｉｍ模拟定向凝固获得铸锭凝固初始温度场及夹杂分布特征，西种夹杂主要分布在桂锭上表面下的小区域内，基本。结果表明处于６

5、８５Ｋ至１６４５Ｋ温ＳＹＳ１度区间。再基于此用有限元分析软件ＡＮ分别分析这两种嵌于桂基体内的夹杂在珪基体内引起的热致应力。夹杂颗粒模型形状设计依据其实际形状特征。由于ＳｉＣ与珪均为立方结构，ＳｉＣ夹杂影响可处理为各向同性；对于六方结构的ＳｉｓＮ４夹杂，通过对弹性矩，阵的坐标转换考虑了其力学性能的各项异性。结果表明，多晶珪锭由１６８５Ｋ降至室温的过程中ＳＮ￣夹杂引起的最大热致应力ｉＣ颗粒约为１６ＭＰａ，ＳＵａ颗粒在１３２１ＭＰａ之间，ＳｉＣ团簇约为￣１５ＭＰａ，多颗粒在１８２１ＭＰａ之间。基于此，计算出多晶珪锭内最小失稳临界裂纹尺寸在￣６７６２

6、８６ｎｍ之间，小于夹杂体的尺寸，因此在铸锭冷却过程中夹杂引起的裂纹发生可能性较大。本文对Ｃ、Ｎ杂质引入的可能途径也进行了分析，并给出了降低杂质含量的王艺建议。关键词：多晶忠夹杂，热致应力ＡｂｓｔｒａｃｔＰｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓＵｉｃｏ打ｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓｏｌａｒｃｅｌｌｉｎｄｕｓｔｒｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｈｉｈｐｙ，ｇ＊ｆｉｅｎｅｉｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｅｃｉｅｎｃ，ａｎｄｌｏｗｅｒＣＯ巧ｏｆｒｏｄｕｃｔｉｏ打ｃｏｍａｒｅｄｗｉｔｌｉｍｏｎｏｃｒｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌ

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