多晶硅铸锭中碳、氮、氧杂质特性的研究进展

在多晶硅铸锭生产过程中不可避免地会引入碳、氮、氧杂质元素,这些杂质会形成沉淀、复合体等缺陷,成为少数载流子的复合中心,缩短硅的少子寿命,从而降低硅片的太阳能转换效率。因此控制和降低铸锭中这3种杂质元素的含量对提高铸锭的性能和降低生产成本具有重要意义。阐述了碳、氮、氧元素的来源、分布,着重综述了铸锭中3种杂质元素的存在形态及不同形态对铸锭的影响,总结了降低3种杂质元素含量的方法,指出了目前研究的问题,并对铸锭中这3种杂质元素的研究趋势进行了展望。

石英陶瓷坩埚对多晶硅铸锭质量的影响

分别从多晶硅铸锭利用率、少子寿命和外观质量三个方面对比分析了三个不同厂家的石英陶瓷坩埚对多晶硅铸锭质量的影响。对比分析各项指标后,判断b厂家的坩埚性能优异,得到的多晶硅铸锭质量最好,适合于大规模生产。

太阳电池用多晶硅铸锭中非金属夹杂物的研究进展

多晶硅广泛应用于太阳电池领域。多晶硅铸锭的结晶质量决定了后续晶锭的加工和光伏组件的性能及寿命。碳化硅和氮化硅是多晶硅铸锭中最常见的两种非金属夹杂物。系统概述了多晶硅铸锭中氮化硅及碳化硅的形貌特征、微观分布形态及宏观分布规律等研究进展,介绍了两种夹杂物的伴生过程。根据多晶硅铸锭的生长条件,探讨了其中的碳和氮元素的来源及碳化硅和氮化硅夹杂物对多晶硅铸锭加工过程的影响。最后,从生长条件及工艺方法等方面分析了关于抑制和消除碳化硅和氮化硅夹杂物的研究进展情况。

多晶硅铸锭炉的三维热场分析

以GT Solar公司DSS^(TM)450型多晶硅铸锭炉为例,建立了铸锭炉热场的三维热学模型,由此计算并获得了炉内的三维热场分布,发现热场呈三维分布,而不是简单的二维轴对称分布;比较了4种不同功率分配方案的热场分布,发现提高顶部加热器的功率配比对温度不均匀性有一定的改善,但却会使加热效率大大下降;对冷却板内的温度分布也进行了数值模拟,发现支撑柱对热场有重要影响。

多晶硅铸锭炉加热室的设计

加热室是多晶硅铸锭炉的关键部件之一。多晶硅锭的生长工艺过程都要通过加热室的调整来实现。着重介绍了多晶硅铸锭炉加热室的结构设计。

多晶硅铸锭炉升降机构设计

简要认识了太阳能电池用多晶硅铸锭炉的工作原理及结构组成。重点介绍了多晶硅铸锭炉中的炉门升降装置和隔热框升降装置的结构设计。

多晶硅铸锭炉中准单晶硅锭的生长

介于多晶硅和单晶硅之间的准单晶生长技术逐渐被人们所重视。通过分析单晶硅晶体生长和多晶硅晶体生长的特点,在自主研发的多晶硅铸锭的基础上,介绍了如何通过设备改进和工艺改进,生长出晶体结构优于多晶硅的准单晶。准单晶制作的电池片光伏转换效率显著高于多晶硅。

DDL-500型多晶硅铸锭炉的开发与设计

在降低多晶硅成本及提高生产效率的前提下,对多晶硅铸锭炉进行了研究调查,通过对多晶硅铸锭炉结构进行改进,对热场等关键部位进行了重新的开发设计,提高了单炉单次的生产量,满足生产要求。

多晶硅铸锭配料技术研究

通过调整母合金中硼含量,达到调整P型多晶硅硅锭电阻率的目的。实践证明,所采用的配料方法能够将多晶硅锭电阻率按生产要求控制在1.5~2.5Ωcm,并使多晶硅锭电阻率符合预定规律。

多晶硅铸锭炉加热器的优化及其热场模拟

以美国GT Solar公司DSS^(TM) 450型多晶硅铸锭炉为模型,提出了一种新的加热器优化设计方案。通过建立热力学三维模型,利用数值模拟的方法,对加热器优化前后铸锭炉内部的热场分布进行仿真,发现优化加热器对边缘区域的中间部分的温度有较好的补偿作用,在一定程度上改善了热场分布的均匀性;与未优化情况相比,热场分布的等温线更加平直,曲率更小;在同样的加热功率条件下,晶体硅可以被加热到更高的温度,优化后的加热器具有更高的加热效率。

触发脉冲对多晶硅铸锭炉电源温控系统的影响

多晶硅铸锭炉电源温控系统采用了过零触发的控制方式,通过在165 k W电源设备上的实验,研究了触发脉冲对电源温控系统影响,结果表明:拓宽触发脉冲的宽度,得到了完整的正弦波;调整触发脉冲的起始位置,大大降低了设备切入电网时的冲击电流;将调压与调功有机的结合,对感性负载过零调功系统的稳定可靠运行有着非常重要作用。

多晶硅大规模铸锭的工艺技术

在论述多晶硅铸锭技术发展的基础上,对太阳能光伏硅片制造的多晶硅铸锭工艺技术进行了全面的介绍。设计了准单晶铸锭工艺和多晶铸锭工艺。后者已被业内广泛采用,是目前太阳能光伏硅片制造所采用的主要工艺。

多晶硅铸锭温场分布的理论模拟与分析

采用二维轴对称近似的有限元法对DSS450型铸锭炉的温场分布进行理论模拟。对比分析了长晶过程中不同阶段的固液界面形状变化。随着长晶的持续进行,固液界面形状变得越平整,坩埚附近向内生长的晶体范围也变得越大。固液界面形状的变化会引起晶体生长方向的改变,出现晶体向内生长方式与向外生长方式的竞争现象,这种竞争的结果将导致位错、小晶粒的形成以及杂质的聚集。对硅锭中不同位置的硅片进行了电池试制,结果显示:位于硅块底部的硅片电池转换效率要高于位于硅块顶部的硅片电池转换效率;中央硅块的硅片电池转换效率要高于边缘硅块的硅片电池转换效率。最后模拟分析了工艺参数对固液界面形状的影响,并讨论了如何通过调整工艺参数来降低不同位置硅片间的质量差异。

NRS-SVM两阶段遗传算法的多晶硅铸锭配料质量分析

在多晶硅铸锭配料质量分析中,针对邻域粗糙集-支持向量机(NRS-SVM)模型在处理多晶硅铸锭配料的连续型数据中邻域半径δ和SVM参数的取值问题,提出了将NRS-SVM模型与遗传算法(GA)相结合的两阶段遗传算法(NRS-SVM-GA).该算法的第一阶段通过搜索新的邻域半径来得到较好的约简集合,第二阶段采用第一阶段属性约简结果,通过搜索新的SVM参数训练出准确率较高的分类模型。算法根据每个阶段的目的提出了相应的适应度函数及终止条件,显著特点是实现了NRS-SVM自动化特征提取及分类预测,并将两个阶段单独进行,避免了通过分类器来评价约简性能所带来的时间消耗。在多晶硅铸锭配料数据集上进行实验,结果表明,与标准遗传算法相比,该方法运行时间短,输出结果稳定,可得到较少的特征和较高的分类精度。

多晶硅铸锭炉加热室的结构设计技术分析

多晶硅铸锭炉的加热室的结构设计对多晶硅锭的熔铸,有着重要的作用和意义。加热室是多晶硅铸锭炉的重要组成部分,对多晶硅锭的生产过程有着调整作用,需要优化结构设计,提高加热室的结构设计技术。文章简述多晶硅铸锭炉,分析多晶硅铸锭炉加热室的结构设计,研究提高多晶硅铸锭炉加热室结构设计的影响。

多晶硅铸锭原料中重掺料的影响

多晶硅铸锭中需要用到原生多晶硅、碎片、边皮等一系列的多种硅料,而这些硅料中如果存在重掺料,会降低硅锭预期电阻率,影响硅锭品质。如果将重掺料检测出并去除,便能够将多晶硅锭电阻率按生产要求控制在1~3Ω·cm,并使多晶硅锭电阻率符合预定规律。

多晶硅铸锭生产气体在线检测系统

针对目前铸锭产品的品质效果缺乏有效及时的在线测试方法,本文提出了多晶硅铸锭生产气体在线检测系统。该系统通过对铸锭生产过程中排出的工艺性尾气——氩气进行干泵取样、增压测试、实时分析等技术,实现了在线式自动取样实时分析,超限报警的功能,可实时根据生产过程中炉腔内气氛的变化,提早发现铸锭炉的故障和异常,减少异常产品的出产率。通过后续电池数据的支撑,可确定设备漏水和漏气的极限值,达到精细化调控硅锭质量、危险预警的效果,为铸锭氩气回收系统做好预研的准备。

太阳能级多晶硅铸锭免烧结坩埚的喷涂工艺研究

研究一种太阳能级多晶硅铸锭用坩埚的免烧结喷涂工艺技术,分析该工艺技术对太阳能级多晶硅锭、多晶硅块、多晶硅片的影响。试验证明,该工艺技术在不影响太阳能级多晶硅锭、硅块、硅片性能的基础上,显著降低生产成本,极大地提高了生产效率。

《多晶硅铸锭石英坩埚用熔融石英料》标准研究及制订

国际市场的竞争中,标准会对企业带来巨大的影响。《多晶硅铸锭石英坩埚用熔融石英料》国家标准的研究与制订,对于多晶硅铸锭石英坩埚用熔融石英料生产有着巨大的促进作用,也能够为生产厂家在国际市场上的竞争奠定良好的基础。这就要求人们加强对相关标准的研究与制订。文章对《多晶硅铸锭石英坩埚用熔融石英料》国家标准制订所涉及的生产工艺、市场现状及发展趋势进行了调研,重点对产品的名称、标准化范围、标准分级、检测项目和技术指标等进行了研究和制订。

原生大尺寸籽晶对高效多晶硅铸锭质量的影响

籽晶辅助生长高效铸造多晶硅技术已成为当前市场的主流技术,籽晶的尺寸和形貌对多晶硅形核具有较大的影响。该文研究了原生大尺寸籽晶对高效多晶硅铸锭质量的影响,结果表明,相比碎多晶籽晶,原生大尺寸籽晶生长的晶粒均匀性略好,且位错密度稍低,其生长的硅片制备的电池的平均转换效率提高了0.03%。