带状硅的制备方法

带状硅的制备方法、性质、应用及研究成果小组成员：张佳豪、李响、杨进1摘要：研究带状硅的制备方法、性质、应用领域及研究成果等问题进行讨论。21.什么是带状硅及其优势带状（ribbonsilicon）材料，又称为硅带材料或带状硅材料，是一种正在发展的新型太阳能电池硅材料，它是利用不同的技术，直接在硅熔体中生长出带状的硅多晶材料。优点：由于它具有减少硅片加工工艺，节约硅原料的，可使硅材料利用率从20%提高到80%以上。32.带硅材料的制备制备方法的两大分类按晶体成长方式可分：（1）垂直提拉生长（EFG、SRG、DWG和SSP）（2）水平横向生长（RGS）其中EFG、SRG和DWG相对成熟，已经不同程度进入到商业生产中，而RGS仍处于实验阶段。42.1线牵引带硅生长技术（SRG法）线牵引生长带硅晶体示意图52.2衬底上的带硅生长技术（RGS法）RGS法制备的带状硅太阳能电池2.3边缘限制薄膜带硅生长技术（EFG法）1又称定边喂膜生长方法(Edgetode-finedFilm-edGrowth简称EFG)2EFG法设备和工艺特点（见右图）EFG带硅晶体材料生长示意图6带硅生产技术——EFG八面管状的EFG带硅晶体材料72.4工艺粉末带硅生长技术（SSP法）SSP带硅生长示意图83.带硅材料的性质（1）晶界带硅为多晶材料（2）位错多位错（3）杂质碳浓度很高，金属杂质也较高94.带状硅的应用带状硅的应用主要体现在两个方面：（1）直接用来加工成硅片制备电池，对硅带品质要求较高，通常用高纯硅生长的高品质硅带。（2）用来作为晶体薄膜电池的衬底材料，这里指用低纯度硅制备的相对低品质硅带（如SSP）。114.1不同硅材料实验中和产业中的太能能电池效率对比图为2001年国际太阳能电池材料比例图。从图中我们可以看到带硅和其他硅材料占8.39%。124.2带硅太阳能电池无论直拉硅单晶，还是铸造多元晶，都需要切片加工工艺，会有大量材料浪费。因此人们考虑利用不同技术，直接生长片状带硅晶体材料，并能够连续进行生产，通过简单分片切割后，就能够应用于太阳电池的制备，达到降低成本、节约时间的目的。目前利用生长硅带材料，已经占到太阳能电池材料市场比例的3%~4%，也具有很好的发展潜力。14134.3带硅SSP衬底材料应用太阳能电池155.带硅材料发展中要解决的问题目前，带硅只有少量的生产，其主要需要解决的问题是：（1）带硅的快速生长，使得晶粒的尺寸较小，难以保持高速的情况下，增大晶粒尺寸。（2）带硅一般在大气中生长，需要解决金属、氧等杂志的污染。（3）由于带硅的快速生长，带硅的表面是不平整的，有一定的起伏影响电池成品率。16参考文献[1]杨德仁.工程材料大典（11卷）（半导体硅材料）.北京：化学出版社，2006[2]班群.低成本颗粒硅带上薄膜太阳电池关键技术的研究[学位论文],2006[3]郜小勇卢景霄李仲明许颖励旭东.期刊论文SSP衬底上多晶硅薄膜电池的研究-郑州大学学报(自然科学版)-2001,33(2)[4]金焕编著.太阳能光伏发电应用技术.北京市：电子工业出版社,2009.01.17谢谢大家！