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1、河南科技大学毕业设计(论文)铸造多晶硅不同区域性能的研究摘要近年来,由于低成本、低耗能和少污染的优势,铸造多晶硅成为主要的光伏材料之一,越来越受到人们的广泛关注。深入地研究材料中杂质有利于生产出高成品率的铸造多晶硅锭,降低铸造多晶硅太阳能电池的制造成本,同时也是制备高效率铸造多晶硅太阳能电池的前提。本文利用微波光电导衰减仪(μ—PCD),以及红外探伤(IRImaging)等测试手段,对铸造多晶硅中的杂质及缺陷以及少子寿命的分布特征进行了研究。采用μ—PCD测得了沿硅锭生长方向(从底部至顶部)的少子寿命分布图。结果显示距离硅锭底部3~4c
2、m,以及顶部3cm的范围内存在一个少子寿命值过低的区域,而硅锭中间区域少子寿命值较高且分布均匀。研究结果表明硅锭中存在的高浓度的氧、铁等杂质为影响其少子寿命值的关键因素。多晶硅锭中经常出现硬质夹杂颗粒,严重影响线切割硅片的表面质量,严重时造成硅片切割生产中断线。结果显示硅锭的顶表面附近夹杂高度富集。关键词:铸造多晶硅,少子寿命,铁,氧,夹杂22河南科技大学毕业设计(论文)ThePropertyofDifferentRegionsinCastMulti-CrystallineSiliconABSTRACTRecently,duetothe
3、superiorityoflowcost,lowenergyconsumptionandlesspollution,castmulticrystallinesiliconhasobtainedmoreandmoreattentionforbeingoneofthemainphotovohaicmaterials.Understandingthepropertiesoftheseimpuritiesofmc-Simaterialscouldhelpusfindthewaytoreducethecostofmc-Sisolarcellsan
4、dproducehighqualitymc-Siingots.Inthisthesis,thepropertiesofimpuritiesanddefectsinmc-siaswellastheirimpactsontheminoritycarrierlifetimeinmc-siingotshavebeenstudiedbymeansofMicrowavePhotoConductiveDecay,andIRImagingtechniques.Theminoritycarrierlifetimemappingalongthemultic
5、rystallineingotwasobtainedbyμ-PCD.Thelifetimemeasurementsexhibitadegradedregionswiththewidthoftheorderof3-4cenimetersatthebottomandabout3cmatthetopoftheingot,whiilealargeuniformwithhigh1ifetimezoneexistinthecentralposition.Thehighconcentrationofimpuritiessuchasironandoxy
6、gen,whichisbelievedtoberesponsibleforthelifetimereductioninthetwosidesoftheingot.Theinclusionparticlesseverelyaffectsurfacequalityofmulti-crystallinesiliconwafers,andthreatenthewirecuttingprocessofthewaferproductionfrommulti-crystallinesiliconingot.Becausetheymaycausewir
7、ebrokeninthecuttingprocesses.Theinclusionsarehighiyconcentratedinthetoplayersoftheingot.KEYWORDS:multicrystallinesilicon,noritycarrierlifetime,ron,oxyge,nclusion22河南科技大学毕业设计(论文)目录第一章绪论11.1引言11.2多晶硅材料的发展现状11.3铸造多晶硅的原材料21.4铸造多晶硅的生产工艺31.4.1定向凝固31.4.2浇铸法41.5铸造多晶硅中的主要杂质51.5.1
8、杂质的来源51.5.2杂质的分布51.6铸造多晶硅中的缺陷81.6.1晶界81.6.2位错81.7论文研究的目的9第二章实验方案及设备102.1多晶硅锭的铸造102.1.1实验锭的原料组成102.1.2坩埚