發(fā)布時(shí)間：2022-10-19 16:07

　　多晶硅是太陽能光伏電池的重要基礎(chǔ)材料之一,多晶硅片的組織結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能直接決定電池片的性能。N型直拉多晶硅可通過P元素?fù)诫s進(jìn)行電阻率調(diào)控,但在提拉長晶過程中存在P元素在固液界面的分凝和氣液界面的蒸發(fā)兩個(gè)過程,使其發(fā)生定向富集和揮發(fā),導(dǎo)致P元素分布不均勻。硅棒中P元素的不均勻分布會(huì)直接影響硅片電阻率的穩(wěn)定性,進(jìn)而影響其電學(xué)性能,而目前對(duì)N型提拉多晶硅中摻雜元素P的傳輸和分布及其電性能的研究相對(duì)較少。因此,本文圍繞N型直拉多晶硅中P元素分布,從界面分凝和蒸發(fā)傳輸兩個(gè)角度分析了硅中P元素的分布及變化過程,推導(dǎo)出其分凝公式和傳質(zhì)系數(shù)。同時(shí),研究了N型直拉多晶硅棒的電阻率和少子壽命特征,得到摻雜元素P含量變化對(duì)電性能的影響規(guī)律。本文研究結(jié)論主要如下:（1）N型直拉多晶硅中摻雜元素P含量隨凝固比例的增大而增大,凝固比例為7.7%時(shí)P的含量為0.87 ppmw,凝固后期P元素逐漸富集,濃度超過2 ppmw。多晶硅棒橫截面上P元素分沿徑向穩(wěn)定分布,波動(dòng)較小。（2）通過計(jì)算,得到P蒸發(fā)過程的總傳質(zhì)系數(shù)為4.6×10^-77 m/s,且總傳質(zhì)系數(shù)隨溫度升高而增大。綜合考慮“分凝+揮發(fā)”... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 光伏太陽能電池的應(yīng)用及發(fā)展
    1.2 太陽能級(jí)晶硅的制備
        1.2.1 晶硅性能的影響因素
        1.2.2 晶硅的制備
        1.2.3 直拉法制備太陽能級(jí)晶硅
    1.3 P、N型硅的摻雜
    1.4 N型硅的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 N型晶硅的優(yōu)勢與不足
        1.4.2 N型硅及電池的研究現(xiàn)狀
    1.5 本課題研究內(nèi)容及路線
2 實(shí)驗(yàn)原理及分析方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料
        2.1.1 試驗(yàn)設(shè)備
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)原理及方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原理及參數(shù)設(shè)定
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
    2.3 樣品制備及檢測
        2.3.1 切片及制樣
        2.3.2 檢測流程及設(shè)備
3 直拉多晶硅的晶體形貌和元素分布
    3.1 直拉多晶硅棒晶體形貌
        3.1.1 晶體形貌觀察
        3.1.2 晶粒尺寸分析
    3.2 直拉多晶硅棒的元素分布
        3.2.1 軸向元素分布及分析
        3.2.2 徑向元素分布及分析
    3.3 直拉多晶硅中P元素的分凝
    3.4 直拉多晶硅中P的揮發(fā)傳輸
        3.4.1 硅中元素的飽和蒸氣壓
        3.4.2 直拉多晶硅中P元素蒸發(fā)傳質(zhì)
        3.4.3 直拉多晶硅中P的傳輸
    3.5 本章小結(jié)
4 直拉多晶硅的電性能分析
    4.1 直拉多晶硅的電阻率
        4.1.1 截面電阻率分布
        4.1.2 P含量對(duì)電阻率的影響
        4.1.3 晶體形貌與電阻率的關(guān)系
    4.2 直拉多晶硅的少子壽命
        4.2.1 截面少子壽命分布
        4.2.2 晶體形貌與少子壽命的關(guān)系
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 黃冰.  低碳世界. 2017(32)
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[6]類單晶硅與鑄錠多晶硅的晶體質(zhì)量差異性研究[J]. 張馳,常志祥,徐飛.  太陽能學(xué)報(bào). 2016(07)
[7]鐵雜質(zhì)對(duì)真空定向凝固多晶硅電阻率的影響研究[J]. 張聰,魏奎先,馬文會(huì),高隆重,楊璽,戴永年.  真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(07)
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[10]電阻率對(duì)N型單晶硅電池電性能影響的研究[J]. 賈琰,王振交,嚴(yán)慧敏,張光春,李果華.  硅酸鹽通報(bào). 2014(08)

博士論文
[1]硼磷補(bǔ)償晶體硅的基本性質(zhì)及其光伏應(yīng)用研究[D]. 肖承全.浙江大學(xué) 2014

碩士論文
[1]鑄造多晶硅的穩(wěn)定摻雜及電性能研究[D]. 王凱.大連理工大學(xué) 2017
[2]冶金法多晶硅的晶體缺陷演變及電學(xué)性能研究[D]. 高隆重.昆明理工大學(xué) 2017
[3]太陽電池用晶體硅中缺陷及其與金屬雜質(zhì)相互作用行為的研究[D]. 朱海燕.浙江大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3693675