何秋湘
,
李京伟
,
李彦磊
,
班伯源
,
白枭龙
,
陈健
,
戴松元
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.01.002
在硅晶体中利用微合金化来获取性能优良的晶硅电池是其未来发展的重要方向.微合金化过程中,在硅中加入其它元素,带来硅晶体晶格畸变而易捕获空位,增加氧沉淀浓度、减少间隙氧含量,能抑制B-O复合体形成,从而改善硅晶体机械强度、提高少子寿命以及提高晶硅电池光电转化效率、抑制光致衰减效应.重点分析了Si-Ge、Si-Ga、Si-Sn、Si-Al和Si-In微合金化在晶体硅太阳能电池中的应用,通过微合金化能够满足人们对高质量晶硅电池的要求.掌握微合金化对晶硅电池性能影响的机理,并将其运用于实际生产中是目前急需解决的问题.
关键词:
微合金化
,
晶体硅太阳电池
,
Si-Ge
,
Si-Ga
,
Si-Sn
何秋湘
,
李京伟
,
白枭龙
,
孙继飞
,
班伯源
,
刘加威
,
陈健
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.18.005
为削弱有害杂质元素Fe对多晶硅性能的影响,采用Si-Sn微合金化的途径,研究Sn对不同Fe污染程度时提纯多晶硅(UMG-Si)定向凝固后少子寿命的变化.掺入30 ppmw或100 ppmw Fe杂质后,在Sn元素含量分别为0 ppmw、15 ppmw、30 ppmw、50 ppmw时,测试定向凝固多晶硅少子寿命变化.随着Fe含量增加硅锭少子寿命减少,初始杂质Fe含量为0 ppmw、30 ppmw、100 ppmw时,硅锭中部平均少子寿命分别为0.81 μs、0.52μs和0.40μs.掺入适量的Sn元素,能有效削弱杂质Fe的危害,提高少子寿命.当初始Fe含量为30 ppmw时,掺入Sn为15ppmw、30 ppmw后,硅锭中部平均少子寿命提高23％、25％.当Fe含量为100 ppmw时,掺入Sn含量为15 ppmw、30 ppmw、50 ppmw后,少子寿命可提高40％、50％ 、40％.原子半径比Si大的Sn原子引入晶格应力,抑制间隙原子Fe成核、阻碍Fe扩散,有效减少杂质Fe的危害.
关键词:
Sn
,
杂质Fe
,
多晶硅
,
少子寿命
何秋湘
,
李京伟
,
孙继飞
,
白枭龙
,
熊震
,
陈健
人工晶体学报
通过微合金化获取高性能多晶硅,研究了不同Sn掺入量对定向凝固多晶硅位错及少子寿命的影响.将高纯Sn掺入到精炼冶金级硅(UMG-Si)中,定向凝固多晶硅.研究发现,硅锭位错密度沿轴向分布为中间低,底部和顶部高.在晶体硅中掺入Sn后,不影响硅的电学性能,但明显减少硅锭的位错密度.当掺入Sn含量为20 ppmw、50 ppmw和100 ppmw时,硅锭平均少子寿命由未掺Sn硅锭的0.81μs分别增加至1.22 μs、1.47 μs和1.31μs.掺Sn可减少位错密度和增加少子寿命,归因于替代位的Sn原子引入晶格应力,Sn易捕获空位V形成Sn-V对,抑制间隙原子形核.
关键词:
Sn
,
位错
,
少子寿命
,
多晶硅
,
定向凝固
李京伟
,
白枭龙
,
班伯源
,
何秋湘
,
陈健
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64435-7
提出了一种将硅铝合金化与吹气精炼复合提纯冶金级硅的方法。在合金熔体 Ar?H2吹气精炼过程中，对硅中杂质相，尤其是硼和铁的形态及转变进行了分析和表征，并对除硼机制进行了讨论。实验结果表明：合金吹气(Ar?H2)精炼可以有效去除硅中的硼元素，细化初晶硅颗粒和增加形核点的数量，这有利于杂质元素的扩散迁移。与未通气合金样品相比，经过2.5 h 吹气精炼，硼的去除率由45.83%提高到74.73%。含硼杂质相主要是 TiB2、AlB2和 VB 金属间化合物，含铁杂质相主要是β-Al5FeSi 金属间化合物。同时，硅中部分硼与溶解的[H]结合以BxHy (BH, BH2)形式在电磁搅拌作用下，由合金熔体内部扩散到表面挥发，达到除硼的目的。
关键词:
冶金级硅
,
硅铝熔体
,
吹气精炼
,
除硼
