異質形核生長高效多晶硅研究

陳欣文 黃 俊 簡學勇 李建敏

(1.江西賽維LDK太陽能高科技有限公司，江西 新余 338000；2.江西新余新材料科技研究院，江西 新余 338000；3.國家光伏工程技術研究中心，江西 新余 338000)

0 引言

光伏發電的發展方向是“低成本、高效率”，由于晶體硅太陽能電池成本低、轉換效率高，使得其占有市場份額的98%以上。晶體硅太陽能電池，是一種通過吸收太陽光將光能直接轉化為電能輸出的光電器件，晶體硅太陽能電池以其材料來源廣泛、無污染、材料性質穩定、工藝技術推廣容易。晶體硅太陽能電池主要有提拉法單晶硅和鑄造法[1-3]多晶硅兩種硅片材料組成，其中高效多晶硅具有晶粒大小均勻、低位錯密度等優點，已經實現廣泛應用。同時，多晶硅鑄錠行業高效硅片的生產工藝主要為半熔工藝和全熔工藝。半熔工藝的優勢在于硅片效率高，集中度強；全熔工藝的優勢在于生產成本低，操作工藝簡單成品率高。硅晶體生長形核方式及工藝已有多家機構[4-7]進行闡述和分析，通過對鑄造坩堝底部形核劑對晶體質量的影響，不同顆粒度對形核質量的影響，不同表面狀態對晶體生長的影響等的實驗研究。利用形核劑控制初始長晶，形成穩定誘導形核，并設計匹配的定向生長鑄錠爐熱場結構和采用特殊的熔化、長晶工藝，實現晶體質量提升，這對于提升硅片品質提高電池片效率、降低光伏產品生產成本有重要意義。

1 實驗

采用GT DSS450型鑄錠爐及熱場結構，坩堝尺寸為G6型，制作異質形核層，鑄錠完成后，對硅錠依次進行剖成硅塊、切割硅片和制作電池。……