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第 卷 第 期 人 工 晶 体 学 报. . . 年 月 大晶粒多晶硅铸锭生长的热场设计与模拟 娄中士,左 然,苏文佳,杨 琳 江苏大学能源与动力工程学院,镇江 摘要:为了生长大晶粒的多晶硅铸锭,晶体从形核到后续生长的热场环境控制至关重要。本文首先在侧加热器与散 热块之间加一可移动的隔热环。通过向上移动隔热环,并在底部喷射氩气冷却,对生长工艺进行优化控制。然后利 用数值模拟,对改进后的生长界面形状、晶体和熔体中的等温线、晶体和熔体的轴向温度分布以及冷却量对生长环境 的影响进行分析。模拟结果表明:冷却速率的最佳值在 ~ / 之间,且优化后的晶体和熔体中等温线更平坦, 晶体轴向温度梯度增大约. / ,从而可有效地避免侧壁形核,促进大晶粒的生长,同时提高了生长速率。 关键词:多晶硅;隔热环;喷射冷却;数值模拟 中图分类号:文献标识码: 文章编号:? ? ,, , , , , , 脚 :? , ..,. ,,, ..:/ / ; ,,. / , , ,. : ? ;; ; 引 言 多晶硅铸锭由于生产成本较低、产量大,因而成为晶体硅太阳电池的主流材料。但是,多晶硅铸锭中存 在着随机晶向、晶界、位错、夹杂物及氧化物等缺陷 ,这些缺陷成为少数载流子的复合中心 ,减少了光生 收稿日期: ? ;修订日期: 作者简介:娄中土,男,河南省人,硕士研究生。 ? : .通讯作者:左 然,教授。: .
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