太陽能單晶硅位錯的返切辦法

方麗霞　張學強

摘要：根據太陽能單晶硅位錯密度<3000個/cm2的取樣方法及位錯遷移理論，經過實驗分析，建立了一套太陽能單晶硅的位錯返切方法。

關鍵詞：位錯密度；位錯返切

前言

太陽能單晶硅是光伏發電的主要材料，其位錯密度是影響光伏發電效率的重要因素，本文對其位錯密度的返切方法進行研究。

1.實驗部分

1.1實驗依據

1.1.1太陽能單晶硅位錯密度<3000個/cm2計數標準選用九點計數法，選點位置：以硅方片為準選點：四棱線邊緣9.8mm處選四點，對邊中點處距邊緣8.3mm處選四點，連接八點所形成的區域內缺陷最密集處選一點。

1.1.2位錯遷移理論：單晶硅棒拉制后，由于熱應力作用，尾部會產生大量位錯，沿著單晶向上延伸，延伸的長度約等于單晶尾部的直徑。

2.實驗

根據位錯遷移理論分別將太陽能單晶硅掉苞棒返切130mm、120mm、110mm，以其位錯密度<3000個/cm2計數標準選用九點計數法。

將單晶掉苞棒返切130mm統計數據見表一：

將單晶掉苞棒返切120mm統計數據見表二：

將單晶掉苞棒返切110mm，統計數據見表三：

3.數據分析

3.1數據分析

返切130mm數據：平均值ρ1為0.46×103個/cm2，分布在區間（0.16，0.76）的置信度為95%。

返切120mm數據：平均值ρ2為0.97×103個/cm2，分布在區間（0.48，1.47）的置信度為95%。

返切110mm數據：平均值ρ3為2.03×103個/cm2，分布在區間（1.63，2.43）的置信度為95%。

3.2位錯密度分布規律

通過1中數據可以看出：ρ2 =2ρ1，ρ3=2ρ2，

ρ1、ρ2、ρ3，成公比q為2的等比數列。

由此可得：ρn= ρ1，而ρ1=0.5×103個/cm2，n= 。

L：掉苞單晶位錯樣塊距尾部距離。

對于單晶掉苞棒，從返切130mm（位錯密度為0.5×103個/cm2）開始，每向尾部返切10mm取位錯樣塊，其位錯密度為前一位錯密度的兩倍。 （規律一）

3.3規律的應用

將單晶掉苞棒返切105mm，平均值ρ為3.46×103個/cm2，分布在區間（1.98，4.94）的置信度為95%。進一步論證了規律一的準確性。

4.結語

太陽能單晶硅位錯的返切辦法：對于太陽能單晶掉苞棒，從返切130mm（位錯密度為0.5×103個/cm2）開始，每向尾部返切10mm取位錯樣塊，其位錯密度為前一位錯密度的兩倍。 利用此規律可以滿足太陽能單晶硅棒位錯密度<3000個/cm2要求的返切長度。

參考文獻：

[1][英]B.Henderson著，范印哲譯.晶體缺陷.1983

[2]硅單晶制備工藝.河北工學院編.1975

[3]科垂耳著，葛庭燧譯.晶體中的位錯和范性流變 A.H.1962.