李苗苗
,
苏小平
,
冯德伸
,
王学武
,
左建龙
金属功能材料
硅太阳能电池由于光电转换效率低和温度特性差等因素,最近几十年其在聚光光伏技术中并没有得到更大的发展,而砷化镓及相关Ⅲ-Ⅴ族化合物太阳能电池因其高光电转换效率而越来越受到关注,尤其是用于空间电源.目前国内外对太阳能电池的的研究主要集中在以锗晶片作基板的多结高效GaAs/Ge太阳能电池上,本文主要介绍了GaAs/Ge太阳能电池用锗单晶目前国内外的研究新进展,并对高效率太阳能电池用锗晶片的发展进行了展望.
关键词:
GaAs/Ge太阳能电池
,
锗单晶
,
基板
,
制备
丁国强
,
苏小平
,
张峰燚
,
黎建明
,
冯德伸
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.02.016
VGF技术生长单晶时温度梯度较低,生长速率较小.目前已成为生长大直径、低位错密度晶体的主流技术之一.采用数值模拟研究了VGF法6英寸低位错Ge单晶的生长,结果表明在采用自主研发的VGF炉生长6英寸Ge单晶时,晶体生长过程中晶体与熔体中均具有较低的温度梯度(这里的温度梯度是指的界面附近的温度梯度),尤其当晶体生长进入等径生长阶段后,晶体中的轴向温度梯度在2-3K·cm-1之间,熔体中的轴向温度梯度0.8-1.0 K·cm-1之间;晶体中的热应力除边缘外均在(2-9)x10~4 Pa之间,低于Ge单晶的临剪切应力,且晶体生长界面较平整;坩埚与坩埚托之间的间隙对于晶体生长中的"边界效应"影响显著,将8mm间隙减小至2 mm后,埚壁外侧的径向热流增加,使得晶体边缘的最大热应力减小至0.21 MPa和Ge单晶的临剪切应力相当,实现了热场的优化.
关键词:
锗单晶
,
垂直梯度凝固
,
数值模拟
冯德伸
,
李楠
,
苏小平
,
杨海
,
闵振东
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.01.007
采用直拉法生长 4 英寸低位错锗单晶,研究了热场温度梯度、缩颈工艺、拉晶工艺参数对单晶位错密度的影响,测量了单晶位错密度,结果表明位错密度小于3000.cm-2,满足空间GaAs/Ge太阳电池的使用要求.
关键词:
4英寸锗单晶
,
温度梯度
,
缩颈
,
工艺参数
,
位错密度
冯德伸
,
苏小平
,
闵振东
,
尹士平
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.05.025
采用直拉法成功拉制直径300 mm红外锗单晶, 讨论了热场温度梯度、拉晶工艺参数以及浮渣对拉晶的影响, 测量了单晶电阻率、红外透过率和断裂模量, 结果表明单晶满足红外光学系统的使用要求.
关键词:
Φ300 mm红外锗单晶
,
热场
,
工艺参数
,
浮渣
,
性能测试
左建龙
,
冯德伸
,
李楠
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.05.019
直拉法生长的空间太阳能电池用锗单晶中位错密度的影响因素有:籽晶中位错延伸对晶体中位错密度的影响;温度梯度对位错密度的影响;固液界面形状对位错密度的影响;机械因素对位错密度的影响.通过dash技术排除籽晶中位错的影响;通过调整晶体所处的热场(改变埚位和保温筒高度)、改变熔体中轴向负温度梯度的状况(增加坩埚杆的保温效果和开双加热器)和通过设计出轴向温度梯度为线性温度梯度径向温度梯度较小的热场来减小温度梯度对位错密度的影响;通过调整固液界面形状(改变拉速、埚转和晶转)来改善由于固液界面形状不佳带来的位错增值现象.通过上述措施可以基本消除单晶中位错排、位错堆以及小角晶界,得到低位错密度的单晶.
关键词:
锗单晶
,
低位错密度
,
太阳能电池
,
温度梯度
