定向凝固多晶硅的结晶组织及晶体缺陷与杂质研究.pdfVIP

· 14 · 材料导报 2008年 12月第 22卷第 12期 定向凝固多晶硅的结晶组织及晶体缺陷与杂质研究 钟根香 ，周 浪 ，周潘兵 ，万跃鹏 (1 南昌大学LDK太阳能研究中心，南昌330031；2 江西赛维 I．DK太阳能高科技有限公司，新余 338032) 摘要 多晶硅是 目前最主要的光伏材料，其结晶组织、缺陷和杂质含量显著影响太阳能电池的转换效率。通 过控制硅锭定向凝固过程获得取向一致、粗大均一的结晶组织和采用各种吸杂及钝化方法降低杂质及缺陷对电学性 能的影响是 目前提高多晶硅太阳能电池转换效率的重要途径。介绍和评述了国内外包括本研究组对多晶硅的结晶 组织及控制、晶体缺陷、杂质水平与分布及其与硅片性能关系的研究进展 ，并对当前的各种吸杂与钝化方法及其效果 进行 了总结。 关键词 多晶硅 结晶 晶体缺陷 杂质 DevelopmentofStudiesofCrystallizati0nStructures，CrystalDefectsand ImpuritiesinM ulticrystallineSiliconbyUnidirectionalSolidification ZHONG Genxiang ，ZHOU Lang ，ZHOU Panbing ，WAN Yuepeng (1 MaterialScienceandEngineeringCollege，NanchangUniversity，Nanchang330031；2 LDKSolarLtd，Xingyu338032) Abstract Multicrystallinesiliconhasbecomethedominantmaterialforsolarcells．Propertiesofthesolarcells stronglydependoncrystallizationstructures，defectstructuresandimpuritylevelsofthemulticrystal1inesiliconingots． Co ntrollingtheunidirectionalsolidificationprocessandusingpassivationandimpuritygetteringtreatmentsarethemain approachestoimprovethesolarcellproperties．Inthepresentpaper，thedevelopmentinstudiesoftheeachconcerned aspect，theircontrol，andtheireffectsonthephotovoltaicpropertiesofthesolarcells，includingworkconductedby ourpresentgroup，isreviewed．Inaddition，thepassivationandimpuritygetteringtechniquesforimprovingphotovolta— icperformancearediscussed． Keywords multicrystal1inesilicon，crystallization，crystaldefect，impurity 及最终组织形态与性能之间的关系进行了大量研究，并且发展 0 引言 起来很多吸杂、钝化等改善硅片性能的工艺，本文将就这些方面 在能源短缺及环境污染的双重压力下，太阳能作为一种资 的发展现状及必威体育精装版研究进展进行简单综述。 源丰富的绿色能源迅速在全球掀起了一股研究热潮，相关产业 1 结晶组织及其控制 也在近几年得到了飞速发展。在太阳能电池发展的初期 ，单晶 硅凭借较高的转换效率在光伏材料市场中长期 占据着垄断地 1．1 晶粒尺寸与