熱場(chǎng)改造對(duì)多晶硅性能的影響.pdf

1、多晶硅太陽(yáng)電池因其較高的光電轉(zhuǎn)換效率及較低的成本等優(yōu)勢(shì)占據(jù)了光伏行業(yè)的主要份額。鑄造多晶硅是多晶硅太陽(yáng)電池制作過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。影響多晶硅質(zhì)量的因素主要有雜質(zhì)、晶界和位錯(cuò),鑄錠爐熱場(chǎng)對(duì)晶界和位錯(cuò)的生成有很大的影響。因此如何控制晶體的定向生長(zhǎng),生長(zhǎng)出晶粒尺寸大小均勻、位錯(cuò)密度小的高質(zhì)量晶錠是一項(xiàng)重要的技術(shù)。
　　由于多晶硅鑄錠爐加熱器對(duì)坩堝側(cè)壁的熱輻射不均衡,造成多晶硅生長(zhǎng)過(guò)程中橫向溫度梯度較大,固液界面不是理想的水平狀態(tài),而呈

2、現(xiàn)凸型。熱輻射的不均衡容易使坩堝邊緣的籽晶熔化,導(dǎo)致晶錠籽晶保有面積偏小,直接地影響鑄錠質(zhì)量。因此本論文具體研究鑄錠爐熱場(chǎng)分布并做出調(diào)整,增強(qiáng)坩堝底部散熱能力,在坩堝側(cè)部增加隔熱裝置,減小熱場(chǎng)的橫向溫度梯度,確保熱流沿垂直方向傳導(dǎo)。對(duì)熱場(chǎng)改造前后鑄造的多晶硅錠進(jìn)行少子壽命數(shù)據(jù)采集,并進(jìn)一步分析得出以下結(jié)論:
　　1.熱場(chǎng)改造后,降低了底部熱場(chǎng)的橫向溫度梯度,有效提高了底部籽晶保有面積,籽晶剩余高度從中心到邊緣呈現(xiàn)的明顯階梯性變化降

3、低,為晶體下一步的垂直定向生長(zhǎng)提供了良好的基礎(chǔ),有利于生長(zhǎng)高質(zhì)量的晶硅。
　　2.熱場(chǎng)改造后,提升了鑄錠爐的單向冷卻效果,保證了熱流沿垂直方向傳導(dǎo),使晶體實(shí)現(xiàn)垂直生長(zhǎng),長(zhǎng)晶固液界面也由熱場(chǎng)改造前的凸型改善為較為理想的水平狀態(tài)。由于熱場(chǎng)的穩(wěn)定性增強(qiáng),有效地提高了晶錠邊緣的少子壽命,整個(gè)晶錠的平均少子壽命由熱場(chǎng)改造前的5.92μs提高到7.08μs,提高了1.16μs。電池的平均效率由17.49％,提升到17.71%,提升了0.22%