坩埚设计对多晶硅铸造应力的影响 被引量：4

1

作者 马晓东 张剑 李廷举 《铸造技术》 CAS 北大核心 2008年第12期1659-1661,共3页

针对铸造多晶硅凝固膨胀产生的应力引起铸锭开裂的问题,采用自行设计的分体式坩埚作为浇注模进行实验,与普通坩埚进行对比,并对裂纹形成机理进行了分析。结果表明,采用普通坩埚浇注的铸锭产生明显的宏观裂纹,而采用分体式坩埚浇注的铸... 针对铸造多晶硅凝固膨胀产生的应力引起铸锭开裂的问题,采用自行设计的分体式坩埚作为浇注模进行实验,与普通坩埚进行对比,并对裂纹形成机理进行了分析。结果表明,采用普通坩埚浇注的铸锭产生明显的宏观裂纹,而采用分体式坩埚浇注的铸锭没有裂纹;另外,普通坩埚只能使用一次,分体坩埚可重复使用。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 分体坩埚 冷裂

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铸造多晶硅技术的发展趋势

2

作者 杨超 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期6-10,共5页

本文依次阐述了当前国内外多晶硅铸造过程中一些主要核心技术,如坩埚免烧结,单炉产量提高,准单晶铸造,高效多晶和高效坩埚铸造,多晶硅铸造生长大晶粒等,并着重介绍了各自技术的基本原理及部分技术在生产中的应用情况。

关键词 多晶硅铸造 核心技术 基本原理

原文传递

铸造多晶硅中杂质对少子寿命的影响 被引量：24

3

作者 邓海 杨德仁 +2 位作者 唐骏 席珍强 阙端麟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期151-154,共4页

应用微波光电导衰减仪（μ-PCD）测得了铸造多晶硅硅锭沿生长方向少子寿命的分布图。结果显示：距离硅锭底部4～5cm以及顶部约2cm的范围内均存在一个少子寿命值过低的区域，而硅锭中间区域的少子寿命值较高且分布均匀。通过将样品在200... 应用微波光电导衰减仪（μ-PCD）测得了铸造多晶硅硅锭沿生长方向少子寿命的分布图。结果显示：距离硅锭底部4～5cm以及顶部约2cm的范围内均存在一个少子寿命值过低的区域，而硅锭中间区域的少子寿命值较高且分布均匀。通过将样品在200℃下热处理10min，根据处理前后少子寿命值的变化，获得了间隙铁浓度沿硅锭方向的一维线性分布曲线。从曲线中可以发现铁在硅锭两端浓度较高，这与硅锭冷却过程中铁从坩埚向硅锭底部发生的固相扩散以及铁的分凝特性有关。另外通过傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）测试发现间隙氧浓度在硅锭底部较高，呈现从硅锭底部向顶部逐渐降低的趋势。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。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 少子寿命 间隙铁 氧

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铸造多晶硅的研究进展 被引量：22

4

作者 席珍强 杨德仁 陈君 《材料导报》 EI CAS CSCD 2001年第2期67-69,66,共4页

近年来,由于低成本和高效率的优势,铸造多晶硅成为最主要的光伏材料之一。现在,其铸造工艺相对成熟:对材料的缺陷和杂质的研究日趋深化;吸杂、钝化及表面织构化等技术的应用显著地改善了材料的电学和光学性能。实验室水平上,用铸造多晶... 近年来,由于低成本和高效率的优势,铸造多晶硅成为最主要的光伏材料之一。现在,其铸造工艺相对成熟:对材料的缺陷和杂质的研究日趋深化;吸杂、钝化及表面织构化等技术的应用显著地改善了材料的电学和光学性能。实验室水平上,用铸造多晶硅材料制成的太阳电池的转换效率高达18.6％。本文详细阐述了铸造多晶硅材料的研究现状和存在的问题,展望今后的发展方向。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 缺陷 杂质 电学性能 光伏材料 太阳能电池

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快速热处理工艺下金属杂质对铸造多晶硅少子寿命的影响 被引量：5

5

作者 陈玉武 郝秋艳 +3 位作者 刘彩池 赵建国 吴丹 王勇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期611-614,共4页

利用离子注入技术在铸造多晶硅中分别引入铜、铁、镍杂质玷污,用微波光电导衰减(μ-PCD)仪测试技术研究了铜、铁、镍杂质对硅片少子寿命的影响。研究发现:原生铸造多晶硅片和离子注入铜、铁、镍杂质的多晶硅片经1000℃常规热处理2h后少... 利用离子注入技术在铸造多晶硅中分别引入铜、铁、镍杂质玷污,用微波光电导衰减(μ-PCD)仪测试技术研究了铜、铁、镍杂质对硅片少子寿命的影响。研究发现:原生铸造多晶硅片和离子注入铜、铁、镍杂质的多晶硅片经1000℃常规热处理2h后少子寿命值都会降低,下降幅度基本一致。原生硅片在低中温条件下,少子寿命值呈现先下降后上升的趋势;当硅片经高温RTP后,其少子寿命值得到明显改善。低中温RTP条件下,经铜、镍杂质玷污的硅片随着退火温度的升高,少子寿命变化不大。高温RTP条件下,经铜、铁、镍杂质玷污后硅片的少子寿命迅速下降。实验结果表明高温RTP能够提高杂质含量较低硅片的少子寿命,而对杂质含量较高硅片的少子寿命有负面影响。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 RTP 少子寿命 杂质 缺陷

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铸造多晶硅中铜沉淀的电子束诱生电流 被引量：5

6

作者 陈君 杨德仁 +2 位作者 席珍强 阙端麟 关口隆史 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期1-5,共5页

利用电子束诱生电流(EBIC)研究了不同热处理条件下太阳电池用铸造多晶硅材料中的铜的沉淀特性, 并与铜在普通直拉硅单晶中的沉淀行为进行了比较。EBIC观察发现,在铸造多晶硅中,热处理的冷却速率和结晶学缺陷(如晶界和位错)共同影响着铜... 利用电子束诱生电流(EBIC)研究了不同热处理条件下太阳电池用铸造多晶硅材料中的铜的沉淀特性, 并与铜在普通直拉硅单晶中的沉淀行为进行了比较。EBIC观察发现,在铸造多晶硅中,热处理的冷却速率和结晶学缺陷(如晶界和位错)共同影响着铜在多晶硅中的扩散和沉淀性质。样品在快速冷却时,在晶界以及晶粒内形成了很高密度且分布较均匀的细小铜沉淀;而在慢速冷却时,则是形成密度较低,较大尺寸的铜沉淀。EBIC 的衬度计算显示,慢速冷却下形成的铜沉淀具有更强的复合特性,且铜沉淀在晶界上的分布具有选择性。最后, 讨论了铜沉淀在铸造多晶硅中的形成机理。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 铜沉淀 EBIC

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铸造多晶硅中铁的磷吸杂和氢钝化机理 被引量：4

7

作者 陈金学 席珍强 +1 位作者 吴冬冬 杨德仁 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1549-1552,共4页

应用微波光电导衰减仪的方法研究了在不同温度情况下引入铁沾污后再分别进行磷吸杂和等离子体增强化学气相沉积钝化处理对铸造多晶硅片电学性能的影响.实验发现:在中、低温(低于900℃以下)情况下被铁沾污后的多晶硅材料经磷吸杂处理后... 应用微波光电导衰减仪的方法研究了在不同温度情况下引入铁沾污后再分别进行磷吸杂和等离子体增强化学气相沉积钝化处理对铸造多晶硅片电学性能的影响.实验发现:在中、低温(低于900℃以下)情况下被铁沾污后的多晶硅材料经磷吸杂处理后再结合氢钝化可以显著地改善材料的电学性能;而对于高温(1100℃)情况下被铁沾污后的多晶硅材料经磷吸杂处理后其少子寿命降低,使接着进行的氢钝化也没有明显效果.这表明磷吸杂和氢钝化可以有效地改善被铁沾污后的多晶硅的电学性能,但是改善的效果与铁在硅体内的不同存在形态有关.磷吸杂和氢钝化中只对以间隙态或以其他复合体形态存在的铁有明显的吸杂作用,而对于以沉淀形态存在的铁却没有作用;氢钝化在金属杂质被吸杂移走之后才是最有效的. 展开更多

关键词 铸造多晶硅 铁 磷吸杂 氢钝化

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快速热处理对铸造多晶硅性能的影响 被引量：4

8

作者 陈玉武 郝秋艳 +3 位作者 刘彩池 赵建国 王立建 吴丹 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期5-8,共4页

采用微波光电导衰减法(μ-PCD)、扫描电镜等测试技术,研究了快速热处理(RTP)对铸造多晶硅片表面缺陷形貌以及少子寿命特性的影响。结果表明:铸造多晶硅片经低中温(750、850和950℃)RTP时,硅片的少子寿命明显降低,其中在950℃、保温30s... 采用微波光电导衰减法(μ-PCD)、扫描电镜等测试技术,研究了快速热处理(RTP)对铸造多晶硅片表面缺陷形貌以及少子寿命特性的影响。结果表明:铸造多晶硅片经低中温(750、850和950℃)RTP时,硅片的少子寿命明显降低,其中在950℃、保温30s时硅片的少子寿命下降幅度最大;当硅片经高温1050℃RTP时,硅片的少子寿命急剧增大,最大幅度达到初始寿命值的4.3倍。另一方面,保温时间对硅片少子寿命也有很大影响,一定RTP温度下,随着保温时间的增加,硅片的少子寿命逐渐增大。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 少子寿命 快速热处理(RTP) 缺陷

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铸造多晶硅晶界的EBSD和EBIC研究 被引量：10

9

作者 陈君 杨德仁 席珍强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期364-368,共5页

利用电子背散射衍射(electron back-scattered diffraction,EBSD)和电子束诱生电流(electron beam induced cur-rent,EBIC)技术对铸造多晶硅的晶界类型和晶界复合特性进行了研究。EBSD分析显示铸造多晶硅中的大部分晶界为大角度晶界(tθ... 利用电子背散射衍射(electron back-scattered diffraction,EBSD)和电子束诱生电流(electron beam induced cur-rent,EBIC)技术对铸造多晶硅的晶界类型和晶界复合特性进行了研究。EBSD分析显示铸造多晶硅中的大部分晶界为大角度晶界(tθ>10°),且以特殊晶界Σ3和普通晶界为主,同时还存在少量小角度晶界(tθ>10°)。EBIC观察发现洁净晶界(包括大角度和小角度晶界)在300K下的复合能力很弱,晶界类型对其复合特性没有明显影响。洁净的小角度晶界本征上在100K下具有强复合特性,而大角度晶界则不具有;在引入金属沾污后,小角度晶界对金属杂质的吸杂能力最强。小角度晶界的复合特性可能与其界面特殊的位错结构有关。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 电子束背散射衍射 电子束诱生电流 晶界

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铸造多晶硅中氧的热处理行为研究 被引量：4

10

作者 席珍强 楼峰 +1 位作者 俞征峰 杨德仁 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期8-11,共4页

研究了铸造多晶硅中不同温度单步退火下氧沉淀的形成规律。实验发现 ,单步热处理工艺下铸造多晶硅中氧沉淀的形成规律和单晶硅的基本相似 ,但是在铸造多晶硅中形成氧沉淀的量明显高于直拉单晶硅中氧沉淀的量 ;在含高密度位错的单晶硅中... 研究了铸造多晶硅中不同温度单步退火下氧沉淀的形成规律。实验发现 ,单步热处理工艺下铸造多晶硅中氧沉淀的形成规律和单晶硅的基本相似 ,但是在铸造多晶硅中形成氧沉淀的量明显高于直拉单晶硅中氧沉淀的量 ;在含高密度位错的单晶硅中形成氧沉淀的量远高于无位错单晶硅中氧沉淀的生成量 ,而有晶界的多晶硅中形成氧沉淀生成量仅稍微高于无晶界单晶硅中氧沉淀生成量。以上结果表明 ,铸造多晶硅中位错对氧沉淀的形成有明显的促进作用 ,而晶界则对氧沉淀的促进作用不是很显著。最后 ,基于实验结果讨论了铸造多晶硅中初始氧浓度 ,位错和晶界对氧沉淀影响的机理。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 氧 热处理

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石英坩埚表面涂层对铸造多晶硅生长中杂质传输的影响 被引量：5

11

作者 季尚司 左然 +1 位作者 苏文佳 韩江山 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2177-2182,共6页

铸锭中过高的杂质浓度是影响铸造多晶硅太阳电池效率的主要因素之一。本文通过数值模拟的手段研究了不同的表面涂层厚度和涂层渗透率对生长过程中O,C杂质的影响,研究表明涂层厚度能够很明显的降低晶体中O,C的含量。同时涂层的渗透系数越... 铸锭中过高的杂质浓度是影响铸造多晶硅太阳电池效率的主要因素之一。本文通过数值模拟的手段研究了不同的表面涂层厚度和涂层渗透率对生长过程中O,C杂质的影响,研究表明涂层厚度能够很明显的降低晶体中O,C的含量。同时涂层的渗透系数越小,O,C杂质在晶体中的分布含量越低。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 杂质传输 Si3 N4涂层 数值模拟

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定向凝固法制备铸造多晶硅技术现状及发展综述 被引量：3

12

作者 史冰川 李昆 +3 位作者 亢若谷 邱建备 王宏杰 史彩云 《材料导报（纳米与新材料专辑）》 EI CAS 2014年第1期183-186,189,共5页

光生伏特效应是将太阳能转化为电能的重要途径之一。提高电池效率和降低生产成本,是光伏产业大规模发展面临的核心课题。铸造多晶硅技术因其相对低的生产成本和较高的转化效率,市场份额迅速增长。对定向凝固法制备铸造多晶硅的工艺原理... 光生伏特效应是将太阳能转化为电能的重要途径之一。提高电池效率和降低生产成本,是光伏产业大规模发展面临的核心课题。铸造多晶硅技术因其相对低的生产成本和较高的转化效率,市场份额迅速增长。对定向凝固法制备铸造多晶硅的工艺原理进行了简介,对铸造多晶硅制备技术的发展进行了回顾,并对当前的准单晶铸造、计算机模拟、高效多晶等研究热点的发展现状进行了综述。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 准单晶硅 高效多晶 计算机模拟

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铸造多晶硅的制备与研究 被引量：1

13

作者 罗大伟 孙金玲 +2 位作者 张爽 张国良 李廷举 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S4期674-676,680,共4页

当今多晶硅已成为最主要的光伏材料,利用定向凝固工艺生产铸造多晶硅铸锭已成为业界广为采用的方法,但目前利用定向凝固工艺生产出来的多晶硅铸锭仍存在较多的缺陷,例如材料利用率低以及组织不均匀等问题。为了进一步优化铸造工艺,采用... 当今多晶硅已成为最主要的光伏材料,利用定向凝固工艺生产铸造多晶硅铸锭已成为业界广为采用的方法,但目前利用定向凝固工艺生产出来的多晶硅铸锭仍存在较多的缺陷,例如材料利用率低以及组织不均匀等问题。为了进一步优化铸造工艺,采用自行设计的真空电磁感应熔炼炉及定向凝固炉进行了多晶硅定向凝固实验。重点对比研究了石英坩埚和石英陶瓷坩埚对铸锭质量的影响。研究表明相对于石英坩埚而言,具有涂层的石英陶瓷坩埚不但可以防止铸锭产生裂纹,而且铸造出的多晶硅铸锭具有表面质量好以及相对发达粗大的柱状晶组织,平均晶粒尺寸为3～4mm。同时氮化硅涂层可以有效地降低铸锭中杂质氧的含量。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 石英陶瓷坩埚 氮化硅涂层

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铸造多晶硅小平面枝晶生长机制的研究 被引量：1

14

作者 罗大伟 龙剑平 李廷举 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B12期192-197,共6页

近些年来由于低成本、低耗能和少污染等特点,铸造多晶硅已成为主要的光伏材料之一,越来越受到人们的广泛关注。但通过定向凝固工艺获得的粗大的晶体中存在大量的孪晶,认为孪晶就有可能对晶体生长起着主导作用。采用自行设计的真空电磁... 近些年来由于低成本、低耗能和少污染等特点,铸造多晶硅已成为主要的光伏材料之一,越来越受到人们的广泛关注。但通过定向凝固工艺获得的粗大的晶体中存在大量的孪晶,认为孪晶就有可能对晶体生长起着主导作用。采用自行设计的真空电磁感应熔炼炉及定向凝固炉对冶金级多晶硅进行了真空条件下的定向凝固实验,通过对定向凝固铸锭的观察和分析并结合国内外其它研究机构在此方面的研究,对铸造多晶硅中平行孪晶的生长机制和小平面枝晶的生长机制进行了详细的分析和讨论。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 平行孪晶 定向凝固 生长机制

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铸造多晶硅制备工艺研究 被引量：1

15

作者 胡小冬 崔明现 +1 位作者 姜希猛 张东 《轻工科技》 2017年第1期36-37,共2页

铸造多晶硅技术因其易实现全自动化控制、产量高、利用率高、成本低等优点,已迅速取代直拉单晶硅技术占据太阳能电池硅材料的主要市场份额。介绍铸造多晶硅的制备工艺流程,并对其工艺进行研究和分析,有利于提高铸造多晶硅的产品质量,降... 铸造多晶硅技术因其易实现全自动化控制、产量高、利用率高、成本低等优点,已迅速取代直拉单晶硅技术占据太阳能电池硅材料的主要市场份额。介绍铸造多晶硅的制备工艺流程,并对其工艺进行研究和分析,有利于提高铸造多晶硅的产品质量,降低生产成本。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 多晶硅铸锭炉 制备工艺

原文传递

铸造多晶硅少子寿命的热衰减研究

16

作者 周潘兵 周浪 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期734-740,共7页

研究了加热温度与冷却速率对热处理铸造多晶硅少子寿命和间隙铁含量的影响。实验结果表明，铸造多晶硅在300～1050℃范围加热40min，以50℃／s的速率快冷至室温会提高硅片的间隙铁含量，降低硅片的少子寿命，加热温度越高，快冷后硅片... 研究了加热温度与冷却速率对热处理铸造多晶硅少子寿命和间隙铁含量的影响。实验结果表明，铸造多晶硅在300～1050℃范围加热40min，以50℃／s的速率快冷至室温会提高硅片的间隙铁含量，降低硅片的少子寿命，加热温度越高，快冷后硅片的间隙铁含量越高，少子寿命越低；铸造多晶硅在900～1050℃的范围加热，以50℃／s的速率快冷至室温，高温下固溶于硅中的铁原子约有10％会形成间隙铁，约90％形成铁沉淀。铸造多晶硅片分别经800、900和1000℃加热40min后在0．017～50℃／s的速率范围冷却，硅片间隙铁含量随冷却速率增加而增加，少子寿命随冷却速率增加而降低，加热温度越高，间隙铁含量上升的幅度越大，而少子寿命下降的幅度越大。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 少子寿命 热衰减

原文传递

铸造多晶硅生产中的杂质引入与控制

17

作者 邓敏 权祥 杨细全 《化工时刊》 CAS 2018年第9期39-41,44,共4页

基于铸造多晶硅片的生产流程,从铸锭、开方、切片、脱胶与清洗等五个生产环节分析铸造多晶硅生产过程中杂质引入的可能途径;并且分别叙述了几种杂质对于多晶硅片电性能与后续电池效率的影响。通过分析得出,原料、坩埚和铸锭炉中的石墨... 基于铸造多晶硅片的生产流程,从铸锭、开方、切片、脱胶与清洗等五个生产环节分析铸造多晶硅生产过程中杂质引入的可能途径;并且分别叙述了几种杂质对于多晶硅片电性能与后续电池效率的影响。通过分析得出,原料、坩埚和铸锭炉中的石墨件是杂质引入的主要途径,生产过程中加强对三者的检验和清洁是减少杂质引入的有效方法。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 杂质 生产控制

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铸造多晶硅中热施主形成规律 被引量：4

18

作者 俞征峰 席珍强 +1 位作者 杨德仁 阙端麟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期581-584,共4页

采用四探针电阻率测试仪和傅立叶红外光谱测试仪,研究了铸造多晶硅中热施主的形成规律。实验发 现,初始氧浓度高、位错密度高、碳含量低的样品中,所形成的热施主浓度较高。这表明:碳对热施主的形成 有抑制作用;位错对热施主的形成有促... 采用四探针电阻率测试仪和傅立叶红外光谱测试仪,研究了铸造多晶硅中热施主的形成规律。实验发 现,初始氧浓度高、位错密度高、碳含量低的样品中,所形成的热施主浓度较高。这表明:碳对热施主的形成 有抑制作用;位错对热施主的形成有促进作用;晶界对热施主的形成没有明显地影响,而且碳和初始氧浓度的 影响最大。实验还发现,在650℃0．5h退火处理可以消除部分原生热施主,原生热施主对于随后的热施主的形 成规律没有明显影响。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 氧 热施主

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太阳能电池用铸造多晶硅的碳浓度分布研究 被引量：1

19

作者 刘耀南 梁萍兰 +1 位作者 张存磊 席珍强 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2013年第2期250-253,共4页

用傅里叶红外光谱仪(FTIR)测定定向凝固太阳能电池用多晶硅的轴向碳浓度分布。结果表明:实验样品的轴向碳浓度分布符合分凝规律。用经典分凝公式模拟该铸造多晶硅的轴向碳浓度分布,得到该铸造多晶硅的有效分凝系数为0.45。取硅熔点温度... 用傅里叶红外光谱仪(FTIR)测定定向凝固太阳能电池用多晶硅的轴向碳浓度分布。结果表明:实验样品的轴向碳浓度分布符合分凝规律。用经典分凝公式模拟该铸造多晶硅的轴向碳浓度分布,得到该铸造多晶硅的有效分凝系数为0.45。取硅熔点温度为定向凝固过程温度,通过BPS公式计算得到,碳在定向凝固过程中的扩散速度在4.72×10-8～4.72×10-7 cm/s的范围。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 碳浓度 分布 FTIR

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铸造多晶硅中的原生杂质 被引量：3

20

作者 唐骏 席珍强 +1 位作者 邓海 杨德仁 《中国建设动态（阳光能源）》 2007年第1期43-44,共2页

本文主要采用傅立叶红外仪、微波光电导少数载流子寿命仪研究了铸造多晶硅中的原生杂质的性质及分布规律。研究发现,铸造多晶硅中氧的浓度从底部到顶部逐渐降低。铸造多晶硅中碳的浓度分布总的趋势是从底部到顶部逐渐升高。而铸造多晶... 本文主要采用傅立叶红外仪、微波光电导少数载流子寿命仪研究了铸造多晶硅中的原生杂质的性质及分布规律。研究发现,铸造多晶硅中氧的浓度从底部到顶部逐渐降低。铸造多晶硅中碳的浓度分布总的趋势是从底部到顶部逐渐升高。而铸造多晶硅中铁的浓度分布则是底部和顶部浓度高,中间很低,这表明晶体底部高浓度的铁主要是由于铁的分凝所致,而这些铁主要来自于晶体凝固过程中坩埚的沾污。 展开更多

关键词 铸造多晶硅 氧 碳 铁

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