太陽能級(jí)硅提純技術(shù)與裝備

內(nèi)容概要

　　本書共分9章，內(nèi)容包括：太陽能級(jí)硅材提純技術(shù)與裝備概述，硅的特性及太陽能級(jí)硅雜質(zhì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，太陽能級(jí)硅化學(xué)法與冶金法提純技術(shù)的簡(jiǎn)介，冶金法生產(chǎn)太陽能級(jí)硅原料要求及其處理技術(shù)，太陽能級(jí)硅冶金制備的物理化學(xué)基礎(chǔ)概論，太陽能級(jí)硅冶金提純主設(shè)備及輔助裝置，單晶硅與多晶硅鑄錠制備工藝技術(shù)概述，定向凝固在太陽能級(jí)硅生產(chǎn)技術(shù)中的應(yīng)用，太陽能級(jí)硅的檢測(cè)及其裝置。本書反映了作者近年來的科研成果，并歸納總結(jié)了國內(nèi)外有關(guān)太陽能級(jí)硅提純技術(shù)及裝備的研究與應(yīng)用成果。
　　本書可以作為高等院校冶金材料加工及機(jī)電一體化專業(yè)本科生、研究生的教學(xué)用書，也可以供相關(guān)領(lǐng)域的科研工程技術(shù)人員及師生參考。

書籍目錄

1　太陽能級(jí)硅材提純技術(shù)與裝備概述
　1.1　太陽能光伏技術(shù)的發(fā)展概況
　　1.1.1　何謂太陽能光伏技術(shù)
　　1.1.2　太陽的基本物理參數(shù)及其他有關(guān)參數(shù)
　　1.1.3　太陽能電池發(fā)電的基本原理
　　1.1.4　太陽能電池的種類
　　1.1.5　太陽能電池能源回收年限
　　1.1.6　太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率
　　1.1.7　太陽能的優(yōu)缺點(diǎn)
　　1.1.8　我國太陽能資源的分布
　　1.1.9　全球太陽能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展前景
　1.2　多(單)晶硅太陽能電池制作流程簡(jiǎn)介
　　1.2.1　單晶硅硅錠的制備
　　1.2.2　多晶硅硅錠的制備
　　1.2.3　多(單)晶硅硅錠切片
　　1.2.4　電池片的制備
　1.3　太陽能級(jí)高純多晶硅制備工業(yè)發(fā)展概況
2　硅的特性及太陽能級(jí)硅雜質(zhì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
　2.1　硅的特點(diǎn)及其物理化學(xué)性質(zhì)
　　2.1.1　工業(yè)硅與硅的特點(diǎn)
　　2.1.2　硅的物理性質(zhì)
　　2.1.3　硅的化學(xué)性質(zhì)
　　2.1.4　工業(yè)硅的雜質(zhì)特性分析
　　2.1.5　硅的用途
　2.2　高純硅材的等級(jí)與太陽能級(jí)硅雜質(zhì)要求
　　2.2.1　高純度硅材按使用等級(jí)分類
　　2.2.2　太陽能級(jí)多晶硅中雜質(zhì)的常用表示方法及要求
3　太陽能級(jí)硅化學(xué)法與冶金法提純技術(shù)的簡(jiǎn)介
　3.1　化學(xué)法
　　3.1.1　化學(xué)法基本概念
　　3.1.2　化學(xué)法典型工藝介紹
　3.2　冶金法太陽能級(jí)硅提純技術(shù)的基本特點(diǎn)
　　3.2.1　冶金法基本概念
　　3.2.2　冶金法典型制備工藝
　　3.2.3　冶金法制備新工藝
　3.3　冶金法和化學(xué)法工藝對(duì)比
　　3.3.1　冶金法和化學(xué)法的制備原理
　　3.3.2　冶金法與化學(xué)法的工藝對(duì)比分析
4　對(duì)冶金法生產(chǎn)太陽能級(jí)硅原料的要求及其處理技術(shù)
　4.1　我國部分地區(qū)優(yōu)質(zhì)硅資源的分布概況
　4.2　工業(yè)硅的生產(chǎn)流程及其工藝特點(diǎn)
　4.3　國內(nèi)外工業(yè)硅的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
　　4.3.1　我國工業(yè)硅的國家標(biāo)準(zhǔn)擬訂過程
　　4.3.2　我國化學(xué)工業(yè)硅的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
　　4.3.3　國外工業(yè)硅的企業(yè)及國家標(biāo)準(zhǔn)
　4.4　工業(yè)硅的處理技術(shù)及研究
　　4.4.1　工業(yè)硅的二次精煉法
　　4.4.2　濕法提純工業(yè)硅的研究與應(yīng)用
5　太陽能級(jí)硅冶金提純的物理化學(xué)基礎(chǔ)概論
　5.1　造渣氧化精煉理論基礎(chǔ)
　　5.1.1　造渣劑及其物理化學(xué)性質(zhì)
　　5.1.2　造渣理論研究
　　5.1.3　造渣氧化精煉的理論模型
　5.2　酸洗提純理論基礎(chǔ)
　　5.2.1　酸洗原理
　　……
6　太陽能硅冶我提純主體及輔助設(shè)備
7　單晶硅與多晶硅鑄錠制備工藝技術(shù)概述
8　定向凝固在太陽能硅生產(chǎn)技術(shù)中的應(yīng)用
9　太陽能級(jí)硅的檢測(cè)及其裝置
后記
英中文對(duì)照
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   8.4.5.2 位錯(cuò) 位錯(cuò)是鑄造多晶硅中一種重要的結(jié)構(gòu)缺陷，其密度一般在104～106／cm2之間，局部也可能超過108／cm2，而且在生長方向可以延長至幾厘米。在晶體生長過程中，由于熱應(yīng)力的作用，會(huì)在晶體中產(chǎn)生大量的位錯(cuò)；另外各種沉淀的生成，由于晶格尺寸的不匹配，也會(huì)導(dǎo)致位錯(cuò)的產(chǎn)生。在硅錠冷卻過程中，如果溫度梯度過大，為緩解熱應(yīng)力在晶粒中很容易出現(xiàn)滑移位錯(cuò)，同時(shí)凝固過程中由于多種沉淀的生成造成晶格尺寸的不匹配也會(huì)導(dǎo)致位錯(cuò)的產(chǎn)生，甚至出現(xiàn)位錯(cuò)網(wǎng)。位錯(cuò)或位錯(cuò)網(wǎng)可以大幅度地降低少數(shù)載流子的擴(kuò)散長度，影響少數(shù)載流子壽命，這不僅由于位錯(cuò)本身的懸掛鍵具有很強(qiáng)的電活性，可以直接作為復(fù)合中心，而且由于金屬雜質(zhì)和氧碳等雜質(zhì)易于在位錯(cuò)處偏聚，使其具有很高的復(fù)合速率，形成新的電活性中心，使電學(xué)性能不均勻，從而成為影響多晶硅片光伏性能的一個(gè)致命因素。 通常多晶硅的位錯(cuò)方向各異且無法控制，一般也很難被鈍化，直到應(yīng)用于太陽能電池中還保持活性，嚴(yán)重影響多晶硅的電學(xué)性能，目前主要是采用磷鋁等外吸雜技術(shù)減少金屬等雜質(zhì)的污染，從而減小位錯(cuò)的影響。但位錯(cuò)密度也會(huì)影響吸雜效果，晶內(nèi)位錯(cuò)密度越高，吸雜效果越差，所以與晶界等缺陷相比，位錯(cuò)帶來的影響更為嚴(yán)重。在鑄造多晶硅中，位錯(cuò)的微觀分布呈強(qiáng)烈的局域化特征，從硅錠底部到頂部。位錯(cuò)密度呈“W”形分布。目前的研究表明一般各孿晶面之間位錯(cuò)密度較低，而遠(yuǎn)離孿晶的地方位錯(cuò)密度則相對(duì)更高。 在實(shí)踐中，為減少晶界和位錯(cuò)對(duì)多晶硅光電轉(zhuǎn)化效率的影響，應(yīng)當(dāng)盡可能使硅在凝固過程中保持平的固液界面，同時(shí)以低的冷卻速率凝固，一方面獲得定向的具有較大晶粒尺寸的柱狀多晶硅，減少晶界；另一方面減少冷卻過程中產(chǎn)生應(yīng)力而誘發(fā)的位錯(cuò)。 8.5 定向凝固過程硅晶體生長機(jī)制的研究 雖然其他種類的材料也會(huì)在將來得到開發(fā)與應(yīng)用，毫無疑問作為未來太陽能電池的替代材料，多晶硅已成為與單晶硅一樣重要的材料。目前一種基于定向凝固的鑄造方法達(dá)到了商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)用于生產(chǎn)鑄造多晶硅錠。為了阻止金屬雜質(zhì)的相互作用，硅料的純度、坩堝涂層和鑄錠爐的設(shè)計(jì)都得到了重要的改進(jìn)。為了降低鑄錠內(nèi)部的位錯(cuò)密度和熱應(yīng)力，鑄造過程中以及鑄造結(jié)束后的熱場(chǎng)需要進(jìn)行很好的控制，盡管已經(jīng)做了如上的努力，但是鑄造多晶硅電池的效率仍然低于單晶硅電池的效率。

編輯推薦

《太陽能級(jí)硅提純技術(shù)與裝備》可以作為高等院校冶金材料加工及機(jī)電一體化專業(yè)本科生、研究生的教學(xué)用書，也可以供相關(guān)領(lǐng)域的科研工程技術(shù)人員及師生參考。

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    太陽能級(jí)硅提純技術(shù)與裝備 PDF格式下載

---