大晶粒太陽能級多晶硅的冷坩堝定向凝固及性能研究.pdf

1、多晶硅中的晶界,特別是受到金屬元素污染后,會大幅度降低多晶硅的性能,所以應(yīng)盡可能增大鑄錠中晶粒的尺寸。本論文運(yùn)用數(shù)值模擬軟件研究了坩堝內(nèi)流場的大小和分布,結(jié)合模擬的結(jié)果采用保溫法和籽晶法來制備大晶粒的多晶硅鑄錠。分析了晶體長大的機(jī)理,對其性能進(jìn)行了測試并分析了晶粒大小對其電學(xué)性能的影響。
　　模擬結(jié)果表明,隨著電流大小和頻率的增加,坩堝內(nèi)的流速大小不斷變大,當(dāng)頻率達(dá)到50kHz后,再增大其頻率,對其流速的變化較小。硅熔體在熔池內(nèi)呈

2、交錯回旋循環(huán)流動,熔池的上下層呈現(xiàn)兩套環(huán)流。在熔體的底部也就是固液界面處,其流速普遍較慢,但是也存在一個較小的強(qiáng)流區(qū)。該區(qū)域的流速大小會對晶體的長大造成較大的影響。
　　控制保溫時間,制備出大晶粒的多晶硅鑄錠。對鑄錠進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)隨著保溫時間的延長,晶粒逐漸增大,當(dāng)保溫時間為35min時,鑄錠的平均晶?？梢赃_(dá)到5mm。使用掃描電鏡對試樣進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)在保溫5min的試樣中存在大量尺寸為2μm左右的白色小顆粒,由能譜分析可知其主要含