本文關(guān)鍵詞：定向凝固多晶硅錠位錯特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鑄造多晶硅的用量在整個光伏行業(yè)中占據(jù)了優(yōu)勢地位,但是多晶硅太陽電池的轉(zhuǎn)換效率一般總低于單晶硅太陽電池,這主要是由于多晶硅中存在較多位錯等晶體缺陷。本文在研究建立晶體硅中位錯刻蝕分析與統(tǒng)計計算方法的基礎(chǔ)上,就定向凝固多晶硅錠中位錯的微觀與宏觀分布,以及它們對晶體硅電學(xué)性能的影響進(jìn)行了研究,還對業(yè)界最新推出的定向凝固準(zhǔn)單晶硅材料中的位錯分布特性進(jìn)行了初步研究。在位錯刻蝕分析方法的研究中,我們發(fā)現(xiàn)拋光刻蝕深度為硅片位錯刻蝕分析效果的決定性因素,當(dāng)拋光刻蝕深度大于19μm時,可以去除損傷層對位錯密度大小的影響,而當(dāng)拋光腐蝕深度大于45μm時,觀測面可以變得很平整,通過多次實驗我們建立起一套位錯刻蝕分析規(guī)范。隨后的位錯特性研究結(jié)果表明：定向凝固多晶硅錠中的硅片試樣內(nèi)部位錯分布特征多種多樣,有的晶粒內(nèi)部位錯密度很高,而與之相鄰的晶粒內(nèi)部位錯密度卻很低,有的位錯腐蝕坑垂直于孿晶界排列,還有的依附于晶界附近分布。在整個多晶硅錠中,位錯密度表現(xiàn)為在硅錠底部處最低,沿著晶體凝固方向往上,位錯密度逐漸升高,在硅錠頂部處位錯密度達(dá)到最大值,頂部區(qū)域的平均位錯密度是底部區(qū)域的平均位錯密度的4-5倍。而在硅錠同一水平橫截面上的位錯密度大體在同一數(shù)量級,底部橫截面位錯密度偏差很小,中部橫截面和頂部橫截面的位錯密度有時會存在一些差異。位錯對晶體硅片電學(xué)性能的影響較為明顯,位錯密度高的區(qū)域,少子壽命和電阻率通常都表現(xiàn)的較低,反之,少子壽命和電阻率通常都表現(xiàn)的較高。準(zhǔn)單晶硅片中單晶與多晶的交界區(qū)域位錯密度最高,局部多晶區(qū)域位錯密度有時反而較低,其單晶區(qū)域內(nèi)并不具有完整的晶格結(jié)構(gòu),而是存在著較高密度的位錯,甚至?xí)霈F(xiàn)由網(wǎng)狀分布位錯形成的亞晶界。
【關(guān)鍵詞】：定向凝固 多晶硅錠 準(zhǔn)單晶硅片 拋光刻蝕 位錯密度
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：O782
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 硅晶太陽電池工作原理及其對晶體硅材料的要求8-9
• 1.2 位錯缺陷對硅晶體光伏應(yīng)用性能的影響9-10
• 1.3 定向凝固多晶硅錠的生產(chǎn)技術(shù)10-11
• 1.4 定向凝固多晶硅錠中的位錯的來源及特性11-12
• 1.5 定向凝固多晶硅錠位錯的研究背景及現(xiàn)狀12-15
• 1.6 本論文的研究目的和主要研究內(nèi)容15-16
• 第二章 多晶硅片中位錯刻蝕顯示分析方法的研究16-26
• 2.1 引言16-17
• 2.2 實驗方法17-18
• 2.2.1 實驗樣品及試劑17
• 2.2.2 實驗儀器17
• 2.2.3 實驗過程17-18
• 2.3 結(jié)果與討論18-25
• 2.3.1 拋光液平均腐蝕速率和拋光試樣微觀形貌18-20
• 2.3.2 硅片表面拋光效果20-21
• 2.3.3 不同刻蝕液的刻蝕效果比較21-23
• 2.3.4 刻蝕時間對刻蝕效果的影響23
• 2.3.5 拋光腐蝕深度對刻蝕顯示的位錯密度的影響23-24
• 2.3.6 多晶硅錠位錯密度實測應(yīng)用24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 定向凝固生長多晶硅錠中位錯特性研究26-43
• 3.1 引言26-27
• 3.2 實驗方法27-29
• 3.2.1 實驗樣品及試劑27-28
• 3.2.2 實驗儀器28
• 3.2.3 實驗過程28-29
• 3.3 結(jié)果與討論29-41
• 3.3.1 多晶硅錠中縱向位錯分布特征及密度大小29-33
• 3.3.2 多晶硅錠中同一橫截面上位錯分布特征及密度大小33-34
• 3.3.3 多晶硅錠內(nèi)部硅片中位錯分布特性34-37
• 3.3.4 多晶硅錠內(nèi)部硅塊中位錯分布特性37-39
• 3.3.5 多晶硅錠中位錯對電學(xué)性能的影響39-41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 第四章 定向凝固生長準(zhǔn)單晶硅錠中硅片位錯特性的研究43-52
• 4.1 引言43-45
• 4.2 實驗方法45-46
• 4.2.1 實驗樣品及試劑45-46
• 4.2.2 實驗儀器46
• 4.2.3 實驗過程46
• 4.3 結(jié)果與討論46-50
• 4.3.1 準(zhǔn)單晶硅片中位錯的分布特征46-48
• 4.3.2 準(zhǔn)單晶硅片中位錯與亞晶界的關(guān)系48-50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 第五章 總結(jié)52-54
• 5.1 主要的研究結(jié)論52-53
• 5.2 本課題的創(chuàng)新之處53-54
• 致謝54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果59

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：358595