非金屬材料專業(yè)畢業(yè)設計（論文）外文翻譯-太陽能級多晶硅長晶速率和雜質分布（中文）

1、1出處：Materials Science and Engineering: A, 2005, 413: 545-549太陽能級多晶硅的長晶速率和雜質分布R Kvande, Ø Mjøs, B Ryningen摘要在工業(yè)規(guī)模的多晶鑄錠爐中，定向凝固法鑄造多晶硅的長晶速率是由固液界面位置變化情況決定的。兩個實驗讓硅從底部以接近平直的固液界面垂直向上生長，凝固完后以不同的速率冷卻。發(fā)現(xiàn) 4×10-6 米/秒的平

2、均凝固速率和從坩堝底部溫度的計算值相吻合。檢測多晶硅錠生長方向上的碳氧分布和少子壽命。在兩塊多晶硅錠中，碳的分布是很相似的，它在多晶硅錠中間位置的濃度大約都是4ppma。緩慢冷卻時發(fā)現(xiàn)多晶硅錠中有更高的氧濃度。這是由于涂層質量差增加了坩堝中氧向熔硅中的擴散導致的結果?？焖倮鋮s的多晶硅錠的少子壽命被發(fā)現(xiàn)是大約 10μm，然而緩慢冷卻的少子壽命只有 2μm.緩慢冷卻具有較低的少子壽命可能是由鐵從坩堝向熔體中擴散導致的結果?！?2005 年

3、B.V 出版社版權所有關鍵詞：定向凝固，多晶硅，凝固速率，雜質分，少子壽命1 簡介多晶硅是太陽能電池制造中最常用的材料，它占到全球太陽能光伏組件的50%以上。定向凝固法是鑄造太陽能級多晶硅的常用方法。它的原理是硅料熔化后把熱量從坩堝底部抽出，進而形成接近平直的固液界面從底部開始凝固。大部分雜質被分離到硅錠頂部，并且最后的晶體結構主要是平行于晶體生長方向的大柱狀晶粒。太陽能級多晶硅的光電轉換效率一般在 12%—15%這個范圍。光電轉換效率

4、主要是由位錯間少數載流子的復合以及晶粒內的缺陷例如雜質、小的原子集團或者沉淀限制的。由于單純位錯間的復合被認為是相對較弱的，這也就暗示了這些區(qū)域的金屬雜質和沉淀是增強再結晶能力的原由。眾所周知，多晶硅凝固過程嚴重影響著電池片的光電轉換效率。多晶硅的凝固決定著材料的結構，而且快速冷卻凝固被認為影響著硅錠的位錯密度，固液界面的曲率可能影響著晶體的形態(tài)和雜質在硅錠中的位置。碳和氧還有氮是多晶硅3硅錠的性能隨生長方向的變化進行了研究。切割過程中

5、去除樣品底部的部分。傅立葉變換紅外光譜儀用來測量多晶硅錠中的碳氧含量。傅立葉變換紅外光譜儀可測量替代位氧濃度和間隙氧濃度分別從 0.1ppma 和 0.2ppma 到它們在硅中的最大溶解度。這些測量是在個表面拋光的 2mm 厚的樣品上進行的，并用標準的測量在來兩個多晶硅錠的生長方向進行碳氧含量的測量。準穩(wěn)態(tài)光電導衰減儀被用來測量多晶硅錠中的少子壽命，這些測量是在 2cm 厚的樣品上進行的。圖 1.從上面觀察用于進一步分析多晶硅錠試樣的位

6、置。表 1.熱量分別在硅（Si，s），坩堝（cr），石墨（g）中的熱傳導3. 結果3.1 凝固假設熱量是從坩堝底部輻射出去的，則凝固的界面位置可以通過一個樣品的熱傳導模型計算出來。當假設所有的界面具有相同的區(qū)域 A（圖 2）在固體硅，石英坩堝以及坩堝底部石墨絕緣材料的熱傳導可以用表 1 來表示。圖 2. 系統(tǒng)的溫度和厚度變化曲線圖 3. 凝固高度的計算值和測量值隨時間的變化曲線聯(lián)立公式（1）—（3）并且假設 Qsi,s=Qcr=Qg=Q