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【分析】高效多晶硅片技术总结及展望

发布时间:2016-06-18 10:37:00

  二、高效多晶硅片未来的研发方向

1、类单晶

  图3.类单晶硅块与类单晶硅片照片

2010年,国内以赛维、晶海洋、浙江大学等为代表的企业与学校掀起了一股研究铸硅单晶的热潮,类单晶硅片与硅块如上图所示,但是由于类单晶晶粒较大,较大的晶粒导致了较大的应力,无法释放的应力导致在类单晶中产生了大量的T型位错与小角度晶界,而且从底部到顶部,T型位错与小角度晶界呈现这么一种规律:从底部到顶部位错逐步增加,这种规律导致了类单晶硅锭底部的硅片效率与单晶相当,顶部硅片的效率甚至低于普通硅片,类单晶硅片效率分布如下图4所示。由于效率分布区间从16%一直到17.7%,且有50%的电池片效率低于17%,因此,电池生产企业无法接受这种硅片,因为这意味着有接近一半的电池片无法销售。

  图4.类单晶硅片效率分布图(2012年电池厂家效率数据)

但是只要我们解决了这个位错从底部到顶部逐步增殖的这个难题,那么类单晶将会展现出强大的生命力,因为这意味着类单晶整体效率和单晶相当了。

2、高效坩埚

高效坩埚在2013年曾经掀起了一个小高潮,其机理如下图所示。

图5.普通坩埚

 图6.高效坩埚

在普通坩底部形核的晶粒生长方向杂乱无序,晶粒之间相互碰撞会产生位错;而高效坩埚底部由于有很多二氧化硅颗粒作作为形核点,会生成大量的小晶粒,小晶粒在生长过程中会有一个相互竞争的过程,位错多的晶粒在生长过程中逐步消失,位错少的晶粒趁势越长越大,最终吞并位错多的晶粒。

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