第五章 -硅材料及其太阳电池技术3-带硅材料.pdf

光伏物理与太阳电池技术 IPV/NCU 黄海宾，王 立 haibinhuang@ncu.edu.cn 第五章硅材料及其太阳电池技术 3 －带硅材料 IPV/NCU 目录 IPV/NCU  带硅材料的制备技术  带硅材料的杂质和缺陷  带硅材料的后处理 IPV/NCU  带硅材料简介  带硅材料又称为硅带材料或带状硅材料，是一种正在发展的新型太阳 电池硅材料。  利用不同的技术，直接在硅熔体中生长出带状的多晶硅材料  具有减少硅片加工工艺、节约硅原材料的优点  到目前为止，已经有20多种技术被开发，也有部分技术进入实际生产 应用，但大部分技术仍处于研究阶段。  对于不同技术制备的带硅而言，面对的共同问题是：由于生长速率、 冷却速率较快，带硅硅片的晶粒细小，缺陷密度高；同时，金属杂质 及其他轻元素杂质含量相对较高。 带硅材料的制备技术 IPV/NCU  带硅材料的技术分类 垂直提拉生长，晶体生长速率为每分钟数厘米，生产 2 速率为10~160cm /min. 结晶前沿与硅片表面垂直??。 水平横向生长，生长速率可达每分钟数米，结晶前沿 与带硅表面平行??。 一般而言，垂直提拉生长的速率远低于水平横向生长。 带硅材料的制备技术 IPV/NCU  边缘限制薄膜带硅生长技术 （EFG，edge defined film-fed growth ）  将硅料放入石墨坩埚，加热1420 ℃熔化， 再利用中间缝宽为300um左右的石墨模具， 从模具中间引出厚度为300um左右的带状晶 体硅，然后依靠熔体的毛细管效应将熔硅不 断地输送到固液界面，最终制备成具有一定 长度的带硅材料。  生长薄板的厚度主要由模板顶部厚度所决定， 而不是由开口的宽度所决定的。（石墨模具 被硅熔体润湿的状态和模具的几何形状，将 决定弯曲的固液界面和带硅的厚度、形状 带硅材料的制备技术 IPV/NCU  边缘限制薄膜带硅生长技术 （EFG，edge defined film-fed growth ） 实际生产中，使用八 面体的石墨模具，因 此生产出来的带硅为 长的八面体管状材料。 利用闭合管形，带硅 边缘问题得到了很好 的解决。 沉积结束后利用激光 进行切割。 带硅材料的制备技术