直拉法生长的硅单晶,存在多种缺陷,各种缺陷的产生机理、影响及控制手段分别是那些?

直拉法生长的硅单晶,存在多种缺陷,各种缺陷的产生机理、影响及控制手段分别是那些?,第1张

我只能描述以下缺陷

实际晶体的空间点阵和理想的空间点阵不同,它不完全有规则周期排列,而是点阵在排列上有这样或那样不规则性,存在着点阵畸变,偏离空间点阵。那些偏离点阵的结构或地区通称晶体缺陷。

根据缺陷相对晶体尺寸或影响范围大小,可分为以下几类。

1、点缺陷

点缺陷特征是三个方向的尺寸很小,只有几个原子间距,如各种溶质原子引起的周围畸变区;空位,间隙原子以及这几类点担风险的复合体。固溶体中大小(a)和(b)溶质原子引起的点阵畸变示意图(c)图表示原子跑到阵间隙中,这样产生的空位称为弗兰克(Фpehkelb)空位,(d)图表示原子跑掉晶体表面去,这样产生的空位称肖脱基(Schottky)空位。

2、线缺陷

线缺陷特征是缺陷在两个方向上尺寸很小(与点缺陷相似),第三个方向上的尺寸很大,可以贯穿整个晶体,属这一类缺陷主要是位错。位错有三种基本类型:刃型位错、螺型位错、混合位错。

3、面缺陷

面缺陷的特征是一个方向上尺寸很小(相同点缺陷),在其它两个方向上的尺寸很大,晶体的外表面及各种内界面—一般晶界、孪晶界、亚晶界、相晶界以及层错等属于这一类。

4、体缺陷

体缺陷是三堆缺陷,在三个方向上尺寸部较大,不是很大,例如晶体孔晶、漩涡条纹、杂质条纹,包裹体,慢沙(由包裹体组成的层状分子)。

在拉制单晶硅因为生长环境:如温度场、机械传动、杂质浓度等因素都会造成硅片的质量缺陷,具体如何去避免那只能靠相关的经验啦.

熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就是单晶硅。但如果冷却温度过快、机械振动或者存在固体颗粒杂质就会产生多晶或者缺陷。

1、外观区别

单晶硅电池的四个角呈现圆弧状,表面没有花纹;

多晶硅电池的四个角呈现方角,表面有类似冰花一样的花纹;

非晶硅电池也就是我们平时说的薄膜组件,它不像晶硅电池可以看出来栅线,表面就如同镜子一般清晰、光滑;

2、使用上面的区别

对于使用者来说,单晶硅电池和多晶硅电池没有太大的区别,它们的寿命和稳定性都很好。

虽然单晶硅电池平均转换效率要比多晶硅高1%左右,但由于单晶硅电池只能做成准正方形(四边都是圆弧状),因此当组成太阳能电池板的时候就会有一部分面积填不满;而多晶硅是正方形,所以不存在这样的一个问题,它们的优缺点具体如下:

晶硅组件:单块组件功率相对较高。同样占地面积下,装机容量要比薄膜组件高。但组件厚重易碎,高温性能较差,弱光性差,年度衰减率高。

薄膜组件:单块组件功率相对略低。但发电性能高,高温性能佳,弱光性能好,阴影遮挡功率损失较小,年度衰减率低。应用环境广泛,美观,环保。

3、制造工艺区别

多晶硅太阳能电池制造过程中消耗的能量要比单晶硅太阳能电池少30%左右;

因此多晶硅太阳能电池占全球太阳能电池总产量的份额大,制造成本也小于单晶硅电池,所以使用多晶硅太阳能电池将会更加的节能、环保;

非晶硅太阳电池的方法有很多种,包括等离子增强型化学气相沉积,反应溅射法、辉光放电法、电子束蒸发法和热分解硅烷法等。

参考资料来源:百度百科——太阳能电池板

参考资料来源:百度百科——单晶硅太阳能

参考资料来源:百度百科——多晶硅太阳能电池

参考资料来源:百度百科——非晶硅太阳能电池


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