13 黄 杰-铸造单晶硅中籽晶表面所生位错的抑制研究.pdf

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17thCSPV

铸造单晶硅中籽晶表面位错的

抑制研究

黄杰原帅余学功杨德仁

浙江大学硅材料国家重点实验室

--1--

一、研究背景

碳达峰、碳中和能源结构转型光伏发电

根据国家发改委能源研究所的预测

年限光伏装机规模/2020年/总装机发电量/年用电量

2025730GW2.9倍24%9%

20353000GW11.9倍49%28%

20505000GW19.8倍59%39%

目前,晶硅太阳电池占据着光伏市场90%以上的市场份额,商用

光伏单晶硅主要包括直拉单晶硅和铸造单晶硅。

--2--

一、研究背景

直拉单晶硅生长过程

生长过程主要包括装料,熔化,引晶,缩颈,

放肩,等径生长,收尾等流程。

出于降低成本考虑,目前正在开发快速长晶工

艺,大直径单晶工艺,连续生长工艺等各种新

型生长方法,并取得一些进展。

--3--

一、研究背景

什么是铸造单晶硅?

利用铸造法生长单晶硅的概念最早于1979年由Ciszek提出,由BPSolar

于2008年公开报道硅片产品,并被命名为铸造单晶硅。之后由BPSolar、

SolarWorld、赛维和协鑫等多家光伏公司与研发机构发展壮大。

通过在坩埚底部放置籽晶,在硅料熔化过程中保持籽晶部分熔化,随后硅液

定向凝固生长具有和籽晶晶向一致的硅晶体。

T.F.Ciszek,et,al.Journalofcrystalgrowth.1979,46(4):527-533--4--

一、研究背景

铸造单晶硅现存问题解决方法

人工晶界、

热场优化、

阻挡层、

籽晶回收、

……

举例:人工晶界→抑制拼缝位错:采用110取向籽晶引入{100}/{100}界面抑制拼缝位错!

Zhang,F.,etal.SolarEnergyMaterialsandSolarCells.2019.193:214-218.--5--

一、研究背景

铸造单晶硅现存问题解决方法

人工晶界、

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