定向凝固硅晶体前沿位错形成与抑制的分子动力学模拟研究

项目名称： 定向凝固硅晶体前沿位错形成与抑制的分子动力学模拟研究

项目编号： No.51361022

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 周耐根

作者单位： 南昌大学

项目金额： 47万元

中文摘要： 定向凝固生长硅晶体因低成本而成为最主要的光伏材料,但高位错密度致使其光伏应用性能比直拉单晶硅差，降低其位错密度是光伏行业努力追求的目标之一。我们前期与光伏业合作的实验研究和相关文献均表明，定向凝固硅锭中位错大部分都是由凝固时在结晶前沿形成的原生位错增殖形成，因此控制凝固过程中结晶前沿原生位错的形成是降低定向凝固硅锭中位错密度的关键。本项目运用分子动力学方法对定向凝固硅晶体中结晶前沿位错的形成机制、形成条件与抑制方法进行模拟研究。主要内容包括结晶前沿处位错的形成机制与形成几率,以及熔体过冷度与温度梯度、结晶生长方向、晶界、应力应变条件和B、P、C三种常见杂质原子的影响；在此基础上归纳硅晶体定向凝固结晶前沿位错形成机制与条件，提出其抑制方法，并进行实验验证。本项目在方法和内容上均有创新，研究成果对提高定向凝固生长硅晶体的质量和其光伏性能有重要意义。

中文关键词： 位错；定向凝固；硅；分子动力学；

英文摘要： Directionally solidified crystalline silicon has become the most important photovoltaic materials due to its low production cost. However, its photovoltaic performance is worse than that of Czochralski silicon because of its high dislocation densities. Lo

英文关键词： Dislocation；Directional Solidification；Silicon；Molecular Dynamics；