太陽能單晶硅位錯(cuò)的返切辦法

方麗霞　張學(xué)強(qiáng)

摘要：根據(jù)太陽能單晶硅位錯(cuò)密度<3000個(gè)/cm2的取樣方法及位錯(cuò)遷移理論，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析，建立了一套太陽能單晶硅的位錯(cuò)返切方法。

關(guān)鍵詞：位錯(cuò)密度；位錯(cuò)返切

前言

太陽能單晶硅是光伏發(fā)電的主要材料，其位錯(cuò)密度是影響光伏發(fā)電效率的重要因素，本文對(duì)其位錯(cuò)密度的返切方法進(jìn)行研究。

1.實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)依據(jù)

1.1.1太陽能單晶硅位錯(cuò)密度<3000個(gè)/cm2計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)選用九點(diǎn)計(jì)數(shù)法，選點(diǎn)位置：以硅方片為準(zhǔn)選點(diǎn)：四棱線邊緣9.8mm處選四點(diǎn)，對(duì)邊中點(diǎn)處距邊緣8.3mm處選四點(diǎn)，連接八點(diǎn)所形成的區(qū)域內(nèi)缺陷最密集處選一點(diǎn)。

1.1.2位錯(cuò)遷移理論：?jiǎn)尉Ч璋衾坪?，由于熱?yīng)力作用，尾部會(huì)產(chǎn)生大量位錯(cuò)，沿著單晶向上延伸，延伸的長(zhǎng)度約等于單晶尾部的直徑。

2.實(shí)驗(yàn)

根據(jù)位錯(cuò)遷移理論分別將太陽能單晶硅掉苞棒返切130mm、120mm、110mm，以其位錯(cuò)密度<3000個(gè)/cm2計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)選用九點(diǎn)計(jì)數(shù)法。

將單晶掉苞棒返切130mm統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表一：

將單晶掉苞棒返切120mm統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表二：

將單晶掉苞棒返切110mm，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表三：

3.數(shù)據(jù)分析

3.1數(shù)據(jù)分析

返切130mm數(shù)據(jù)：平均值ρ1為0.46×103個(gè)/cm2，分布在區(qū)間（0.16，0.76）的置信度為95%。

返切120mm數(shù)據(jù)：平均值ρ2為0.97×103個(gè)/cm2，分布在區(qū)間（0.48，1.47）的置信度為95%。

返切110mm數(shù)據(jù)：平均值ρ3為2.03×103個(gè)/cm2，分布在區(qū)間（1.63，2.43）的置信度為95%。

3.2位錯(cuò)密度分布規(guī)律

通過1中數(shù)據(jù)可以看出：ρ2 =2ρ1，ρ3=2ρ2，

ρ1、ρ2、ρ3，成公比q為2的等比數(shù)列。

由此可得：ρn= ρ1，而ρ1=0.5×103個(gè)/cm2，n= 。

L：掉苞單晶位錯(cuò)樣塊距尾部距離。

對(duì)于單晶掉苞棒，從返切130mm（位錯(cuò)密度為0.5×103個(gè)/cm2）開始，每向尾部返切10mm取位錯(cuò)樣塊，其位錯(cuò)密度為前一位錯(cuò)密度的兩倍。 （規(guī)律一）

3.3規(guī)律的應(yīng)用

將單晶掉苞棒返切105mm，平均值ρ為3.46×103個(gè)/cm2，分布在區(qū)間（1.98，4.94）的置信度為95%。進(jìn)一步論證了規(guī)律一的準(zhǔn)確性。

4.結(jié)語

太陽能單晶硅位錯(cuò)的返切辦法：對(duì)于太陽能單晶掉苞棒，從返切130mm（位錯(cuò)密度為0.5×103個(gè)/cm2）開始，每向尾部返切10mm取位錯(cuò)樣塊，其位錯(cuò)密度為前一位錯(cuò)密度的兩倍。 利用此規(guī)律可以滿足太陽能單晶硅棒位錯(cuò)密度<3000個(gè)/cm2要求的返切長(zhǎng)度。

參考文獻(xiàn)：

[1][英]B.Henderson著，范印哲譯.晶體缺陷.1983

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[3]科垂耳著，葛庭燧譯.晶體中的位錯(cuò)和范性流變 A.H.1962.