太陽能電池多晶硅鑄錠凝固原理和方法

多晶硅太陽能電池 摘要 在全球氣候變暖、人類生態(tài)環(huán)境惡化、常規(guī)能源短缺并造成環(huán)境污染的 形勢下，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略普遍被世界各國接受。光伏能源以其具有充分的清 潔性、絕對的安全性、資源的相對廣泛性和充足性、長壽命以及免維護(hù)性等 其它常規(guī)能源所不具備的優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最重要的新能源。 由于不可再生能源的減少和環(huán)境污染的雙重壓力，使得光伏產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā) 展；太陽電池的發(fā)展也日新月異。太陽能電池的發(fā)展歷程，詳細(xì)介紹了多晶 硅太陽能電池的各種工藝，多晶硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，以及多晶硅的 制備方法，并展望了多晶硅太陽能電池的研究趨勢。 關(guān)鍵詞：多晶硅太陽能電池發(fā)展趨勢 1 多晶硅太陽能電池 目錄 緒言............................................................3 一.太陽能電池概述..................

多晶硅太陽能電池制作工藝概述 [雁舞白沙發(fā)表于2005-10-1618:11:00] 孫鐵囤陳東崔容強(qiáng)袁嘵 上海交通大學(xué)應(yīng)用物理系太陽能所上海空間電源研究所 摘要大規(guī)模開發(fā)和利用光伏太陽能發(fā)電,提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率和降低生 產(chǎn)成本是其核心所在，由于近十年人們對太陽電池理論認(rèn)識的進(jìn)一步深入、生產(chǎn) 工藝的改進(jìn)、ic技術(shù)的滲入和新電池結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，電池的轉(zhuǎn)換效率得到較大的 提高，大規(guī)模生產(chǎn)上，多晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率已接近單晶硅電池，在非晶硅電池 穩(wěn)定性問題未取得較大進(jìn)展時，多晶硅電池受到人們的關(guān)注，其世界產(chǎn)量已接近 單晶硅，本文對目前多晶硅太陽電池的工藝發(fā)展分別從實(shí)驗(yàn)室工藝和規(guī)?；a(chǎn) 兩個方面作了比較系統(tǒng)的描述。 1緒論 眾所周知，利用太陽能有許多優(yōu)點(diǎn)，光伏發(fā)電將為人類提供主要的能源，但目前 來講，要使太陽能發(fā)電具有較大的市場，被廣大的消費(fèi)

在簡述太陽能電池原理和發(fā)展的基礎(chǔ)上,分析了太陽能電池用多晶硅的生產(chǎn)方法.認(rèn)為:改良的熔鹽電解法和熔鹽三層電解精煉法有可能直接制取太陽能級多晶硅,此法一旦研究成功,將大幅度地降低太陽能級多晶硅生產(chǎn)成本,應(yīng)引起人們的關(guān)注.

單晶硅太陽能電池與多晶硅太陽能電池區(qū)別和共同點(diǎn) 單晶硅和多晶硅的區(qū)別是，當(dāng)熔融的單質(zhì)硅凝固時,硅原子以金剛石晶格排列成 許多晶核，如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒，則形成單晶硅。如果這些晶 核長成晶面取向不同的晶粒，則形成多晶硅。多晶硅與單晶硅的差異主要表現(xiàn)在 物理性質(zhì)方面。例如在力學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)等方面，多晶硅均不如單晶硅。多晶 硅可作為拉制單晶硅的原料。單晶硅可算得上是世界上最純凈的物質(zhì)了，一般的 半導(dǎo)體器件要求硅的純度六個9以上。大規(guī)模集成電路的要求更高，硅的純度必 須達(dá)到九個9。目前，人們已經(jīng)能制造出純度為十二個9的單晶硅。單晶硅是電 子計算機(jī)、自動控制系統(tǒng)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中不可缺少的基本材料。 多晶硅是制造單晶硅的原料。 單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)化的效率更高些！ 單晶硅與多晶硅的區(qū)別在于它們的原子結(jié)構(gòu)排列單晶是有序排列多晶是 無序排列主要是有它們的

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多晶硅太陽能電池研究進(jìn)展

利用最先進(jìn)的光譜分析技術(shù),并結(jié)合現(xiàn)有的高效太陽能電池,美國德拉瓦大學(xué)研制成功新型多晶硅太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)化效率是目前最先進(jìn)光伏太陽能電池的兩倍,美國政府正積極推進(jìn)這項(xiàng)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

太陽能電池光電轉(zhuǎn)換原理主要是利用太陽光射入太陽能電池后產(chǎn)生電子電洞對，利用 p-n接面的電場將電子電洞對分離,利用上下電極將這些電子電洞引出，從而產(chǎn)生電流。整個 生產(chǎn)流程以多晶硅切片為原料，制成多晶硅太陽能電池芯片。處理工藝主要有多晶硅切片清 洗、磷擴(kuò)散、氧化層去除、抗反射膜沉積、電極網(wǎng)印、燒結(jié)、鐳射切割、測試分類包裝等。 生產(chǎn)工藝主要分為以下過程： ⑴表面處理（多晶硅片清洗、制絨） 與單晶硅絨面制備采用堿液和異丙醇腐蝕工藝不同，多晶硅絨面制備采用氫氟酸和硝 酸配成的腐蝕液對多晶硅體表面進(jìn)行腐蝕。一定濃度的強(qiáng)酸液對硅表面進(jìn)行晶體的各相異性 腐蝕，使得硅表面成為無數(shù)個小“金字塔”組成的凹凸表面，也就是所謂的“絨面”，以增 加了光的反射吸收，提高電池的短路電流和轉(zhuǎn)換效率。從電鏡的檢測結(jié)果看，小“金字塔” 的底邊平均約為10um。主要反應(yīng)式為： 32234hno4no

隨著多晶硅產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,多晶硅生產(chǎn)中的環(huán)境問題日益受到人們的關(guān)注。我國制備高純多晶硅的主流技術(shù)是改良西門子法,物理冶金法制備高純多晶硅企業(yè)有1～2家,是今后可能的發(fā)展方向之一。全面系統(tǒng)分析了改良西門子法和物理冶金法多晶硅生產(chǎn)中的產(chǎn)污環(huán)節(jié)、污染物種類及排污情況,為核算多晶硅產(chǎn)業(yè)產(chǎn)排污系數(shù)提供實(shí)踐基礎(chǔ)。

多晶硅太陽能電池制作工藝概述 多晶硅太陽能制作工藝概述 摘要大規(guī)模開發(fā)和利用光伏太陽能發(fā)電,提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率和降低生產(chǎn)成本是其核心 所 在，由于近十年人們對太陽電池理論認(rèn)識的進(jìn)一步深入、生產(chǎn)工藝的改進(jìn)、ic技術(shù)的滲入和新電 池 結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，電池的轉(zhuǎn)換效率得到較大的提高，大規(guī)模生產(chǎn)上，多晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率已接近單 晶 硅電池，在非晶硅電池穩(wěn)定性問題未取得較大進(jìn)展時，多晶硅電池受到人們的關(guān)注，其世界產(chǎn)量 已 接近單晶硅，本文對目前多晶硅太陽電池的工藝發(fā)展分別從實(shí)驗(yàn)室工藝和規(guī)?；a(chǎn)兩個方面作 了 比較系統(tǒng)的描述。 1緒論 眾所周知，利用太陽能有許多優(yōu)點(diǎn)，光伏發(fā)電將為人類提供主要的能源，但目前來講，要使太陽 能 發(fā)電具有較大的市場，被廣大的消費(fèi)者接受，提高太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率，降低生產(chǎn)成本應(yīng)該 是 我們追求的最大目標(biāo)，從目前國際太陽電池的發(fā)展過程可以看出其發(fā)展趨勢為單晶硅、

大規(guī)模開發(fā)和利用光伏太陽能發(fā)電,提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率和降低生產(chǎn)成本是其核心所在,由于近十年人們對太陽電池理論認(rèn)識的進(jìn)一步深入、生產(chǎn)工藝的改進(jìn)、ic技術(shù)的滲入和新電池結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),電池的轉(zhuǎn)換效率得到較大的提高,大規(guī)模生產(chǎn)上,多晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率已接近單晶硅電池,在非晶硅電池穩(wěn)定性問題未取得較大進(jìn)展時,多晶硅電池受到人們的關(guān)注,其世界產(chǎn)量已接近單晶硅,本文對目前多晶硅太陽電池的工藝發(fā)展分別從實(shí)驗(yàn)室工藝和規(guī)?；a(chǎn)兩個方面作了比較系統(tǒng)的描述。

用傅里葉紅外光譜儀(ftir)測定定向凝固太陽能電池用多晶硅的軸向碳濃度分布。結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)樣品的軸向碳濃度分布符合分凝規(guī)律。用經(jīng)典分凝公式模擬該鑄造多晶硅的軸向碳濃度分布,得到該鑄造多晶硅的有效分凝系數(shù)為0.45。取硅熔點(diǎn)溫度為定向凝固過程溫度,通過bps公式計算得到,碳在定向凝固過程中的擴(kuò)散速度在4.72×10-8～4.72×10-7cm/s的范圍。

利用電子背散射衍射(electronbackscattereddiffraction,ebsd)對太陽能電池用多晶硅的晶界進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,太陽能電池用多晶硅中的大部分晶界為大角度晶界,且以特殊晶界σ3和普通晶界為主,同時還存在少量小角度晶界。在制作太陽能電池用多晶硅時,重點(diǎn)要降低小角度晶界和σ3的含量。

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介紹了多晶硅太陽能電池的噪聲測試方法,利用其噪聲進(jìn)行可靠性篩選,設(shè)計了一套完整的太陽能噪聲測試系統(tǒng),自動測量了太陽能電池噪聲,詳細(xì)研究了多晶硅太陽能電池噪聲測試方法及過程.實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,運(yùn)用噪聲測試可以快速、準(zhǔn)確、無損地對多晶硅太陽能電池進(jìn)行可靠性篩選.

為了降低太陽能級多晶硅生產(chǎn)成本,從而降低太陽能電池制造成本,促進(jìn)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。介紹了目前世界上多晶硅的制備方法及其優(yōu)缺點(diǎn),論述了多晶硅及太陽能電池的制備工藝方法和發(fā)展現(xiàn)狀。國內(nèi)生產(chǎn)表明,采用改良的西門子工藝技術(shù)生產(chǎn)的多晶硅純度不高。根據(jù)中國太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的問題,提出了多晶硅生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢,即怎樣改良技術(shù)進(jìn)一步提高多晶硅純度。

尚德太陽能電力宣布將開始量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率為18.8％的單晶硅太陽能電池單元和17.2％的多晶硅太陽能電池單元。這些新品將采用尚德的pluto技術(shù)，不僅降低了電池單元表面的光反射，在陽光不直接照射的時段亦能集光，還使用新的布線方式，從而擴(kuò)大了受光面積，提升轉(zhuǎn)換效率。尚德還將強(qiáng)化pluto技術(shù)的開發(fā)，力爭在今后2年內(nèi)，在太陽能電池單元的轉(zhuǎn)換效率方面，使單晶硅型達(dá)到20％、多晶硅型達(dá)到18％。

擴(kuò)散方阻對多晶硅太陽能電池效率的影響

半導(dǎo)體(電子)及太陽能電池材料的多晶硅 一、概要 1、從鍺到硅 鍺：融點(diǎn)960℃用石英或炭的容器來熔化。 硅：融點(diǎn)1420℃炭和石英反應(yīng)生成。（沸點(diǎn)：2355℃） 最初半導(dǎo)體的產(chǎn)生從生產(chǎn)使用方便的鍺材料開始的，隨著技術(shù)進(jìn)步，開始使用了特別顯 著性質(zhì)的硅（從1965年的硅的生產(chǎn)量超過了鍺的生產(chǎn)量），用于太陽能電池就從這時開始的。 2、硅的特性 半導(dǎo)體：導(dǎo)體、絕緣物的中間導(dǎo)電物。 導(dǎo)電：有p型與n型。根據(jù)溫度有所變化，p型n型的結(jié)合。（p型：空穴；n型：電 子） 常溫下，本征半導(dǎo)體硅的電導(dǎo)率是230000ω·cm，1100℃時為0.01ω·cm.純度為9個9 時為100ω·cm，10個9時為1000ω·cm。所含雜質(zhì)越多，導(dǎo)電性越好。 3、高純度多晶硅的技術(shù)變化 進(jìn)入1950年開始工業(yè)性生產(chǎn)（美國du-pont）日本是從進(jìn)入1960年代

-1- 多晶硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率仿真研究 徐耀敏 武漢理工大學(xué)信息工程學(xué)院，湖北武漢（430070） e-mail：yaominxu@sina.com 摘要：本文結(jié)合多晶硅太陽能電池這一具有廣泛應(yīng)用前景的太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的影 響因素，在分析各因素對太陽能電池效率影響的基礎(chǔ)上，利用澳大利亞新南威爾士大學(xué)光伏 研究中心開發(fā)一維半導(dǎo)體仿真軟件pc-1d作為仿真模擬平臺，從仿真角度分析如何提高現(xiàn)有 多晶硅太陽電池的轉(zhuǎn)換效率，分析了設(shè)計太陽能電池的理論方法，為實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)提供了可 靠的理論基礎(chǔ)，為進(jìn)一步提高太陽能電池?fù)Q轉(zhuǎn)效率，降低生產(chǎn)成本提供理論支持。 關(guān)鍵詞：多晶硅太陽能電池；pc-1d；轉(zhuǎn)換效率；影響因素；仿真 中圖分類號：tn304.1 1.引言 自1954年第一片太陽能電池問世以來，作為清潔能源的太陽能電池技術(shù)突飛猛進(jìn)，太

多晶硅太陽能電池畢業(yè)論文文獻(xiàn)翻譯中英文對照

多晶硅太陽能電池的生產(chǎn)工藝流程