太阳电池用多晶硅及其吸杂研究现状

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1、太阳电池用多晶硅及其吸杂研究现状／吴洪军等·l35·太阳电池用多晶硅及其吸杂研究现状吴洪军，陈秀华，马文会，梅向阳，蒋咏(1云南大学物理科学与技术学院，昆明650091；2昆明理工大学真空冶金国家工程实验室，昆明650093)摘要综述了几类主要的太阳电池用多晶硅及其吸杂研究现状。评述了当前太阳电池领域涉及到的几类多晶硅如铸造多晶硅、冶金法多晶硅、西门子法多晶硅等的优缺点。详细描述了多晶硅的吸杂类型、吸杂过程、吸杂影响因素等。给出了本课题组关于冶金法多晶硅吸杂实验的一些初步研究结果。展望了多晶硅及其吸杂技术的发展。关键词多晶硅太阳电池吸杂中图分类号：TN304．1文献标识码：ARe

2、searchStatusontheMulti-crystallineSiliconforSolarCellsandItsGetteringTechnologyWUHongjun，CHENXiuhua，MAWenhui，MEIXiangyang，JIANGYong(1FacultyofPhysicalScienceandTechnology，YunnanUniversity，Kunming650091；2NationalEngineeringLaboratoryofVacuumMetallurgy，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Ku

3、nming650093)AbstractResearchstatusonseveralmaintypesofmulti—crystallinesiliconforsolarcellsandtheirgetteringtechnologyaresummarized．Theadvantagesanddisadvantagesofseveralkindsofmulti-crystallinesilicon(mc-Si)forsolarcellssuchascastingmc—Si，metallurgicalmethodmc-Si，Siemensmethodmc-Siarereviewe

4、d．Thetypesofgette—ring，getteringprocessesandimpactfactorsofgetteringaredescribed．Furthermore，somepreliminaryfindingsofourgroupaboutgetteringofmetallurgicalmethodmc'-Siaregiven．Thedevelopmentalprospectsofmc-Sianditsgetteringtechnologyareputforward．Keywordsmulti—crystallinesilicon，solarcells，ge

5、ttering0引言还没有形成统一的定论和完整的理论。1太阳电池用多晶硅近年来，多晶硅太阳电池凭借其易制成方形基片、可组件排列、价格低廉且转换效率较高等优点在光伏领域中占据太阳电池用多晶硅，其纯度一般在6～7N，纯度太高反着主要地位。但多晶硅中有较高密度的晶界、位错、微缺陷而不能制作成电池_3；另外，为降低成本，以后做电池用的多及金属杂质。这些结构缺陷与金属杂质特别是铁、钴、镍、铜晶硅片子会随着技术的提高而越来越薄，其极限厚度约为等重金属杂质相互作用会对电池的电学性能产生严重影响。50／~m，目前所采用的片子厚度为160#m左右[4]。太阳电池晶界、位错一般可通过退火消除，金属杂

6、质则可通过吸杂去领域涉及到的多晶硅主要有铸造多晶硅、冶金法多晶硅、西除]。门子法多晶硅等，具体信息如表1所示。吸杂分为内吸杂和外吸杂，内吸杂就是利用硅中氧沉积1．1铸造多晶硅及其缺陷所产生的缺陷作用将杂质束缚在硅体内，从而在硅表面形成铸造多晶硅是通过对硅原料进行重熔铸锭而成。硅原一层洁净区域，通常用于Ic领域。外吸杂，也称为非本征吸料主要有两种：其一，半导体工业制备单晶硅剩下的头尾料、杂，主要是在硅片表面引入杂质、损伤或沉积某种薄膜等，由锅底料以及没制备成功而产生的废料；其二，原生多晶硅(纯此产生的杂质、缺陷或应力作用把硅片体内的杂质吸到表度在9N以上的西门子法多晶硅)与半导体工

7、业废料或高纯面，然后去掉吸杂层以达到彻底除杂的目的。多晶硅太阳电金属硅(纯度在4N以上的多晶硅)按一定比例混掺，这是由池作为体器件，其吸杂必须采用外吸杂，这在多晶硅太阳电于光伏产业的高速发展导致半导体工业边角废料生产的多池制备中也是一道必须的工艺。晶硅远远不能满足需求，于是，有的企业便采取这种方式来目前，国内外关于多晶硅的吸杂研究还远不够系统，近获得生产电池用的多晶硅c8]。年来，有关这方面研究的文献报道更是很少，所以在这方面铸造多晶硅中存在着较多的杂质、位错及晶界等缺陷。*国家