杂质分布对多晶硅薄膜电性能的影响

报道了多晶硅薄膜的制备方法及光生载流子在多晶硅晶界区域的收集，复合情况，并采用剖面分析方法研究了杂质的分布对多晶硅薄膜太阳电池电性能的影响。     

杂质分布对多晶硅薄膜电性能的影响

报道了多晶硅薄膜的制备方法及光生截流子在多晶硅晶界区域的收集、复合情况，并采用剖面分析方法研究了杂质的分布对多晶硅薄膜太阳电池电性能的影响。     

多晶硅的表面金属杂质引入探讨

本文主要通过ICP-MS法测定多晶硅出炉后各个阶段的表面金属杂质含量,找出多晶硅出炉后各个阶段表面金属杂质的引入方式,探讨各个阶段对多晶硅表面金属杂质含量的影响。     

定向凝固多晶硅的结晶组织及晶体缺陷与杂质研究

多晶硅是目前最主要的光伏材料,其结晶组织、缺陷和杂质含量显著影响太阳能电池的转换效率.通过控制硅锭定向凝固过程获得取向一致、粗大均一的结晶组织和采用各种吸杂及钝化方法降低杂质及缺陷对电学性能的影响是目前提高多晶硅太阳能电池转换效率的重要途径.介绍和评述了国内外包括本研究组对多晶硅的结晶组织及控制、晶体缺陷、杂质水平与分布及其与硅片性能关系的研究进展,并对当前的各种吸杂与钝化方法及其效果进行了总结.     

多晶硅铸锭中碳、氮、氧杂质特性的研究进展

在多晶硅铸锭生产过程中不可避免地会引入碳、氮、氧杂质元素,这些杂质会形成沉淀、复合体等缺陷,成为少数载流子的复合中心,缩短硅的少子寿命,从而降低硅片的太阳能转换效率。因此控制和降低铸锭中这3种杂质元素的含量对提高铸锭的性能和降低生产成本具有重要意义。阐述了碳、氮、氧元素的来源、分布,着重综述了铸锭中3种杂质元素的存在形态及不同形态对铸锭的影响,总结了降低3种杂质元素含量的方法,指出了目前研究的问题,并对铸锭中这3种杂质元素的研究趋势进行了展望。     

定向凝固法多晶硅杂质控制数值模拟概述

在传统能源日渐消耗及可再生能源开发利用日趋受到重视的形势下,太阳能光伏发电逐渐成为最具潜力的可再生能源技术之一。多晶硅凭借高效率、低成本的优势成为最主要的光伏材料,其铸锭的品质和成本将直接影响太阳能电池的成本和光电转换效率。定向凝固法是制备多晶硅铸锭的重要方法,该方法晶硅生长过程中存在很多问题,包括熔体流动、杂质传输、固液界面的形状和结构以及缺陷。定向凝固过程中引入的有害杂质严重影响晶硅的机械和电学性能,是限制多晶硅光电转换效率的关键因素。长晶过程中定向凝固炉处于高温环境中,内部的传热传质极其复杂,不具备单一的线性关系和可推断性,且难于进行实验测量,因而数值模拟是研究定向凝固过程中传热传质现象的重要方式。降低长晶过程中杂质的含量可从两方面入手:(1)杂质的来源——原材料本身所携带的杂质和长晶过程中生成的杂质;(2)杂质的输运——找到杂质在熔体和氩气中的输运规律,并利用该规律控制杂质的分凝与输运。近年来,从控制杂质产生和输运的角度考虑,国内外对降低多晶硅中有害杂质的研究主要采用以下手段:(1)控制杂质产生,包括减缓坩埚与挡板之间的化学反应、优化顶部坩埚盖板、增设碳化硅涂层等;(2)优化氩气流动,例如使用导流系统、调整炉膛压力和氩气流量;(3)优化熔体对流形式,包括控制熔体流动方式及分凝、调整加热器功率大小及其排布、采用可旋转坩埚和调整石墨碳毡位置等。为进一步降低定向凝固法多晶硅铸锭成本,坩埚尺寸和投料量不断增大,熔体对流、杂质输运和界面形状也更加难于控制,外加磁场则成为控制熔体对流的一种强有力工具,并能进一步控制杂质输运。目前利用外加磁场控制定向凝固法多晶硅杂质的研究仍刚刚起步,具有很大的研究价值,其中电磁场(EMF)和行波磁场(TMF)在控制搅拌熔体对流方面具有巨大潜力,逐渐被用于多晶硅长晶过程。本文在深入分析杂质来源和输运机理的基础上,综述了国内外对多晶硅定向凝固过程中有害杂质的产生、分布、输运以及排出等问题的研究现状,总结了数值模拟中氩气导流系统、加热器以及外加磁场等因素对杂质的影响。     

硅芯制备技术及对沉积多晶硅棒杂质的影响

本文介绍了改良西门子法多晶硅生产中的硅芯制备技术,包括区熔法硅芯制备技术和切割法硅芯制备技术。简要介绍了两种硅芯制备技术的工艺流程,并对两种不同技术路线制备硅芯过程中的杂质分凝、挥发及坩埚污染进行了比较。根据分析结果,采用区熔硅芯能在一定程度上降低硅芯对硅棒的杂质贡献。     

多晶硅定向凝固温度场模拟的研究进展

对多晶硅太阳能电池而言,决定其光电转化效率的铸锭晶粒尺寸、晶体缺陷、内应力及杂质的形成与分布等与定向凝固过程的温度场密切相关。因此,为提高多晶硅锭质量必须控制和优化定向凝固过程的温度场。运用数值模拟技术对多晶硅定向凝固温度场进行分析,已被国内外学者广泛应用,获得了有参考价值的模拟结果。结合自身工作,综合分析了多晶硅铸锭缺陷与温度场的关系,总结了多晶硅定向凝固数值模拟中,热导率、加热功率、氩气流动状态、外加磁场及定向凝固系统结构等对温度场的影响,可为多晶硅铸锭的制备及质量改进提供参考。     

多晶硅材料制备中施主杂质磷的模拟计算研究

多晶硅是主要功能半导体材料。磷作为主要施主杂质,其含量直接影响多晶硅的半导体性能。多晶硅制备普遍采用改良西门子工艺,在密闭、复杂的动态工艺系统中,磷存在的化合物、含量及转化,无法实际有效掌握、但又非常重要;利用Aspen plus等软件对流程中主要的工艺系统模拟计算,并结合热力学反应分析,研究磷的分布规律、存在形式和量化含量;研究发现磷的主要化合物类型除PCl3,在还原或氢化炉这种高温、富氢条件下,PCl3会转化成PH3。在还原过程中磷存在富集效应。尾气回收解析塔解析效果的好坏影响着磷去除效果。研究结果表明,若要使还原多晶硅产品符合国标太阳能三级磷≤7.74ppba的要求,则对本文建立的模拟工艺流程,需要精馏前、后的SiHCl3中P应分别≤2557 ppbw和1.79ppbw。     

供液结构对毛细芯微槽蒸发器流动传热的影响

为了探索大功率器件热控系统采用毛细芯微槽蒸发器的结构优化方案,特建立了基于多孔介质模型的微小槽道蒸发器数值计算单元,采用CFD研究了储液腔布置位置、供液口位置对两相流动与传热过程的影响.仿真结果得到储液腔位置对于毛细芯微槽蒸发器的换热性能、均温性和进出口压降影响显著,其中底部布置储液腔的蒸发器更具优势;在底部布置储液腔情况下,不同供液口位置影响作用不明显.以上结论为提高毛细芯微槽蒸发器的流动传热特性提供了参考数据.     

Impurity Effect in Silver-Point Realization

CCT-WG1 has recommended the sum of individual estimates (SIE) method to correct for the influence of impurities on the realization of temperature fixed points when a detailed impurity analysis is available. The method to estimate the uncertainty of the SIE has also been reported. On the other hand, most cells are fabricated from commercial fixed-point metals that often have no detailed impurity analysis, so the SIE calculation is impossible in that case. Due to this circumstance, and with the focus on the silver fixed point, a new fixed-point cell was fabricated in such a way that a portion of the silver ingot used was extractable during the silver casting. This portion was then analyzed by glow discharge mass spectrometry (GDMS), and the result used to calculate the SIE correction and its uncertainty. Temperature measurements during melting and freezing were collected using new and existing silver fixed-point cells under various conditions. These measurements were used to derive the slope of the silver freezing curve, from which the effect of impurities was evaluated by thermal analysis. The difference between the SIE and the thermal analysis method was evaluated to check the inaccuracy of the thermal analysis from the SIE point of view.     

坩埚下降法晶体生长中输运过程的数值模拟的研究进展

全面系统地回顾了坩埚下降法晶体生长中输运过程的数值模拟近二十年来的研究进展,并进一步作了简单总结.揭示了国外采用计算技术研究晶体生长工艺过程的发展状况和重视程度.     

间接蒸发冷却板式换热器换热性能的数值模拟

应用计算流体力学(CFD)方法建立了间接蒸发冷却板型换热器内三维层流流动与传热的数学物理模型;对影响蒸发冷却换热器换热性能的主要因素进行了数值计算和预测;通过计算表明,换热器通道间距、空气的迎面风速,以及一次风的干球温度的变化对换热器效率有很大的影响;分析了不同参数时通道内流场、能量场以及换热器效率的变化.     

大型铸钢件热场测定与计算机数值模拟的研究

本文报导了对大型铸钢件热场测定以及计算机数值模拟的结果。对大型铸钢件的温度场进行测定,并对检测得到的数据进行处理,获得有关浇注金属及铸型材料的热物理参数用于计算,从而获得铸件的温度场分布,以此核对铸件生产工艺的合理性,对不同工艺进行浇注的数值模拟计算,得到较为合理的铸件生产工艺,可供生产参考。     

连铸板坯凝固过程的数值模拟

为得到连铸坯凝固末端的液相穴分布,以便选取轻压下参数,依据实际生产中二冷边界换热条件,采用有限元法对连铸厚板坯冷却传热过程进行数值模拟,并用远红外测温仪测试并校准Q235B300 mm×1650 mm铸坯表面温度,得到了连铸坯在任意段截面的温度场分布、凝固末端液相穴形状及铸坯中心纵截面固相率分布.结果表明,可以根据铸机...     

大面积铜钢复合板爆炸焊接工艺研究

本文采用数值模拟方法建立了大面积铜/钢复合板爆炸复合的有限元模型,通过多组实验对比出不同药高条件下爆炸焊接模拟结果,优化了爆炸焊接工艺参数。研究表明,当铜板厚度为7 mm,药高调整至78mm,间隙调整为14 mm时,复合板结合率除雷管区外达到了100%,各项力学性能指标满足标准要求,金相试验表明爆炸复合界面波形规则。     

强制冷却对大型铸钢件组织与性能的影响

采用模拟装置铸造了φ70×300毫米的砂型试样和强制冷却试样。利用电子计算机进行数值模拟,计算出两类试样在凝固过程中的温度梯度 G、凝固速度 R 以及 G/R 的比值,强制冷却使大型铸钢件的细晶区扩大,柱状晶区向内转动,粗大等轴晶区减少。与传统观念相反,发现适宜的强制冷却可以使魏氏组织具有很高的冲击韧性。     

多弹重复爆炸下侵彻通道内碎屑运移特性研究

为了增加钻地武器的侵彻深度,提出一种"串联式"多弹连续爆炸作用方式。在单发弹静爆试验的基础上,拟合出多弹爆炸的周期性爆炸荷载曲线。通过FLUENT软件与EDEM软件耦合数值模拟可知,侵彻通道深度1 m时周期性爆炸荷载作用下碎屑的运移能力得到增强,同时进一步研究了介质碎屑运移特性的影响因素。仿真结果表明:介质碎屑的运移能力与爆炸荷载峰值成正比,与碎屑粒径及弹体偏离钻地通道轴线距离成反比。