在當前光伏市場主流產(chǎn)品的多晶硅中,存在大量的晶界和孿晶界。終止于晶體內部的孿晶界會誘發(fā)位錯的形成,降低多晶硅太陽能電池的光電轉換效率。然而在硅定向凝固過程中,晶界和孿晶界的形成是否會相互影響,以及怎樣的影響尚不十分清楚。為了進一步提高多晶硅的質量,本文通過分子動力學方法,采用Tersoff勢函數(shù)描述硅原子間的相互作用力,模擬單晶、含隨機晶界和含重合點陣晶界的雙晶硅在不同溫度下的凝固生長過程,考察晶界對硅凝固生長過程中孿晶形成的影響,結果發(fā)現(xiàn):(1)硅晶體在凝固生長過程中會形成高密度的平行孿晶,貫穿晶粒或與其他缺陷相交,常以層錯的形式出現(xiàn)。層錯在形成過程中會出現(xiàn)兩種結構組態(tài):一種為位錯環(huán)包裹層錯的組態(tài),另一種為兩根平行位錯夾著層錯的組態(tài)。第一種組態(tài)的層錯面在尺寸上存在一個臨界值,當層錯面小于該臨界值時,層錯在生長過程中將逐漸消失。我們對該臨界值以圓的方式進行了估算,內稟層錯圓的臨界半徑約為6.46nm;外稟層錯圓的臨界半徑約為3.20nm。第二種組態(tài)中的層錯存在一個平衡寬度,其值約為4.25nm。(2)對比單晶硅及含有隨機晶界的雙晶硅中孿晶含量,發(fā)現(xiàn)隨機晶界促進了硅晶體中孿晶的形成。在三...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

圖１．１定向凝固系統(tǒng)法多晶硅鑄錠爐示意圖［９］??由于多晶硅內部存在大量缺陷，嚴重影響了多晶硅太陽能電池的光電轉化??

圖１．３重合位置點陣示意圖Ｗ??在多晶硅中，除了存在大量重合點陣晶界，還有許多晶界不能采用重合點陣??

圖１．５三晶界交匯處的孿晶丨４２１??

圖２．１金剛石結構單胞模型??

本文編號：3887546