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        4. 多晶硅的制備方法

          金屬硅粉,金屬硅,金屬硅粉生產廠家,工業硅粉--東營漢尊新能源科技有限公司   2016-11-17 10:43:12 作者:SystemMaster 來源: 文字大小:[][][]

          直到20世紀90年代,太陽能光光伏工藝還是主要建立在單晶硅的基礎上。雖然單晶硅太陽能電池的成本在不斷下降,但是與常規電力相比還是缺乏競爭力,因此,不斷降低成本是光伏界追求的目標。自20世紀80年代鑄造多晶硅發明和應用以來,增長迅速,80年代末期它僅占太陽能電池材料的10%左右,而至1996年底它已占整個太陽能電池材料的36%,它以相對低成本、高效率的優勢不斷擠占單晶硅的市場,成為最有競爭力的太陽能電池次材料。21世紀初已占50%以上,成為最主要的太陽能電池材料。

            太陽能電池多晶硅錠是一種柱狀晶,晶體生長方向垂直向上。

            圖1多晶硅錠鑄造設備

            1.裝料

            將裝有涂層的石英坩堝在熱交換臺上,加入硅原料,然后安裝加熱設備、隔熱設備和爐罩,將爐內抽真空使爐內壓力降至0.05-0.1mbar并保持真空。通入氬氣作為保護氣,使爐內壓力基本維持在400-600mbar左右。

            2.加熱

            利用石墨加熱器給爐體加熱,首先使石墨部件、隔熱層、硅原料等表面吸附的濕氣蒸發,然后緩慢加溫,使石英坩堝的溫度達到1200-1300℃左右,該過程需要4-5h。

            3.化料

            通入氬氣作為保護氣,使爐內壓力基本維持在400-600mbar左右。逐漸增加加熱功率,使適應坩堝內的溫度達到1500℃左右,硅原料開始熔化。熔化過程中一直保證1500℃左右,直至化料結束。該過程約要20-22h。

            圖2多晶硅錠

            4.晶體生長

            硅原料熔化結束后,降低加熱功率,使適應坩堝的溫度降至1420-1440℃硅熔點左右。然后石英坩堝逐漸向下移動,或者隔熱裝置逐漸上升,使得石英坩堝慢慢脫離加熱區,與周圍形成熱交換;同時,冷卻板通水,使熔體的溫度自底部開始降低,晶體硅首先在底部形成,生長過程中固液界面始終保持與水平面平行,直至晶體生長完成,該過程約要20-22h。

            5.退火

            晶體生長完成后,由于晶體底部和上部存在較大的溫度梯度,因此,晶錠中可能存在熱應力,在硅片加熱和電池制備過程中容易再次硅片碎裂。所以,晶體生長完成后,硅錠保持在熔點附近2-4h,使硅錠溫度均勻,減少熱應力。

            6.冷卻

            硅錠在爐內退火后,關閉加熱功率,提升隔熱裝置或者完全下降硅錠,爐內通入大流量氬氣,使硅錠溫度逐漸降低至室溫附近;同時,爐內氣壓逐漸上升,直至達到大氣壓,該過程約要10h。

          版權所有:東營漢尊新能源科技有限公司
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