高效多晶硅锭侧部缺陷生长抑制工艺

陈欣文，黄 俊，简学勇，李建敏

(1 江西赛维LDK太阳能高科技有限公司，江西 新余 338000；2 江西新余新材料科技研究院，江西 新余 338000；3 国家光伏工程技术研究中心，江西 新余 338000)

太阳能资源丰富、分布广泛，是最具发展潜力的可再生能源。随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。随着太阳能光伏行业的蓬勃发展，多晶硅太阳能电池逐渐成为市场的主流。目前市场上60%以上的多晶硅太阳能电池都是利用铸造多晶硅制备的。因此如何提高铸造多晶硅电池转换效率具有重要意义。当前铸造多晶硅主要采用定向凝固法生长[1-2]，多晶硅生长质量受坩埚侧壁的缺陷和杂质扩散、及其引发的形核长晶造成位错、靠近坩埚底部的因坩埚杂质扩散以及杂质分凝到头部等影响，这些都会导致硅片从尾部到头部出现效率衰减情况，如图1所示。王朋等研究[3]发现头部和底部红区的硅片电池效率较差。

图1 多晶硅锭少子寿命及对应顺序硅片的转换效率分布曲线

一般来说，高效多晶硅中晶粒大小随着晶锭高度的增加而增加，杂质和缺陷也相应增加，学者对相关机理及改善进行了大量研究。AKSøiland等[4]分析多晶硅锭头部杂质形态是β-SiC和β-Si3N4。张志强等[5]、Chernov和Temkin等[6]分别描述了结晶界面对夹杂物的俘获过程和条件和结晶界面对晶体生长的影响，提出平坦结晶界面有利于晶体生长质量。……