[服务项目]主题： 太阳能发电的硅晶体中的杂质-上海 ... 发布者： 上海光伏发电
07/13/2018
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太阳能发电的硅晶体中的杂质-上海光伏发电
多晶硅可以直接用于制造太阳能光伏电池板，或加工成单晶硅后再用于制造光伏电池板。先将硅料铸锭、切片或直接用单晶硅棒切片，再通过在硅片上掺杂和扩散形成PN结，然后采用丝网印刷法，别墅光伏发电公司指出，将银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面上涂减反射膜等一系列工艺加工成太阳能电池单体片，至后按需要组装成太阳能电池板。目前，硅光伏电池占世界光伏电池总产量的98% 以上，其中多晶硅电池约占55% ，单晶硅电池约占36% ，其它硅材料电池约占70%。由于多晶硅光伏电池的制造成本较低，光电转换效率较高(接近20%)，因而得到快速发展。
太阳能发电的硅晶体中的杂质——“氧杂质”——上海光伏发电公司来为大家娓娓道来：
太阳能发电的硅晶体中的氧杂质是硅晶体中的主要杂质，它主要来源于晶体生长过程中石英坩锅的污染，是属于硅单晶中不可避免的轻元素杂质。在硅晶体的生长时，需要利用高纯的石英坩锅，虽然石英的熔点要高于硅材料的熔点（1420°C )，但是，在如此的高温过程中，熔融的液态硅会侵蚀石英坩锅，导致少量的氧加人熔硅，至终进入硅晶体。
硅晶体中的氧一般以过饱和间隙状态存在于晶格之中，没有电话性。在直拉硅单晶中，间隙氧的浓度一般在5～20X1017 cm范围；而在铸造多晶硅或者铸造单 晶硅中，由于在石英坩埚的内壁喷涂了 Si3N4颗粒层，有效地阻隔了熔硅和石英坩埚的直接接触，导致其氧浓度要比直拉硅单晶大幅降低，一般在1～7X1017 cm-3范 围。（太阳能光伏发电系统）由于间隙氧在硅晶体生长过程中存在分凝现象(分凝系数为1.25)，因此，在直拉硅单晶中，氧浓度表现为头部高、尾部低;而铸造晶体硅中，氧浓度表现为底部高、顶部低。
由于间隙氧是以过饱和形态存在于硅晶体中，因此，在一定的热处理条件下，它会以第二相形态析出。如果热处理温度在350～550°C左右，间隙氧析出会形成“热 施主”，具有电活性，对硅晶体提供电子，其浓度和热处理时间、温度有关，至高浓度 可近似达1X1016 on—3范围。如果在550～800°C左右长时间热处理，间隙氧析出会 形成“新施主”，和热施主统称为“氧施主”；同样，它也具有电活性，对硅晶体提供电 子，其浓度和热处理时间、温度有关，至高浓度可近似达IX 1015 cm—3范围；如果在 700～1150°C左右热处理，则有可能形成棒状、片状或多面体的氧沉淀(SiOJ。
前两者给硅晶体提供电子，影响载流子浓度和电阻率，甚至造成太阳能发电硅晶体反型；而后者没有直接的电活性，但是可以降低少数载流子寿命，而可以作为金属沉淀的核心，进一步 影响硅晶体的性能。因此，硅晶体中的高氧浓度会直接影响太阳电池的效率。显然，对于铸造多晶硅而言，由于氧浓度比较低，其电池效率受氧杂质的影响就相对较少。
在对于太阳能发电电池用的硅单晶材料而已，降低成本是至重要的，在成本合理的情况下并着效率的问题。氧杂质一般都是在晶格之中的没有电话性的，所以在一定的热处理下它会有第二个形态出现。
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最后更新: 2018-07-13 10:16:41
