多晶硅定向凝固硼分凝行为的协同调控机制研究

项目名称： 多晶硅定向凝固硼分凝行为的协同调控机制研究

项目编号： No.51404053

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 矿业工程

项目作者： 李鹏廷

作者单位： 大连理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 目前，世界太阳能电池产业高速发展，在已安装的太阳能电池中，P型铸造多晶硅占比超过60%。硼掺杂是调整P型多晶硅电学性能的重要手段，然而，硼在多晶硅定向凝固过程中会表现出明显的分凝效应，大幅降低了铸锭的良率及电池片的转换效率。有效控制多晶硅铸锭内硼的分布已成为光伏产业发展的关键问题。本项目提出一种多晶硅铸锭的波动式长晶技术，通过液固界面瞬时推移速度和原子扩散迁移距离协同调控硼的分凝行为。拟研究不同的凝固速度下掺杂原子硼在铸锭内的分凝行为，并与凝固过程中液固界面推移速度建立联系，结合Scheil方程推导界面前沿亚稳区中硼原子的扩散距离随界面瞬时推移速度的变化规律。同时，基于分子动力学模拟研究硼原子在界面前沿亚稳区中的赋存状态及扩散迁移机制，构建定向凝固过程中液固界面与掺杂原子间的“界质”作用模型，指导波动式长晶工艺的制定。

中文关键词： 多晶硅；定向凝固；硼；液固界面；分凝

英文摘要： Nowadays, the solar cell industry is developing at high speed. P-type casting polycrystalline silicon accounts for more than 60% of the installed solar cells. Boron doping is an important way to modify the electronic properties of P-type silicon. However,

英文关键词： polycrystalline silicon；directional solidification；boron；liquid-solid interface；segregation