在當(dāng)前光伏市場主流產(chǎn)品的多晶硅中,存在大量的晶界和孿晶界。終止于晶體內(nèi)部的孿晶界會誘發(fā)位錯(cuò)的形成,降低多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。然而在硅定向凝固過程中,晶界和孿晶界的形成是否會相互影響,以及怎樣的影響尚不十分清楚。為了進(jìn)一步提高多晶硅的質(zhì)量,本文通過分子動力學(xué)方法,采用Tersoff勢函數(shù)描述硅原子間的相互作用力,模擬單晶、含隨機(jī)晶界和含重合點(diǎn)陣晶界的雙晶硅在不同溫度下的凝固生長過程,考察晶界對硅凝固生長過程中孿晶形成的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)硅晶體在凝固生長過程中會形成高密度的平行孿晶,貫穿晶�；蚺c其他缺陷相交,常以層錯(cuò)的形式出現(xiàn)。層錯(cuò)在形成過程中會出現(xiàn)兩種結(jié)構(gòu)組態(tài):一種為位錯(cuò)環(huán)包裹層錯(cuò)的組態(tài),另一種為兩根平行位錯(cuò)夾著層錯(cuò)的組態(tài)。第一種組態(tài)的層錯(cuò)面在尺寸上存在一個(gè)臨界值,當(dāng)層錯(cuò)面小于該臨界值時(shí),層錯(cuò)在生長過程中將逐漸消失。我們對該臨界值以圓的方式進(jìn)行了估算,內(nèi)稟層錯(cuò)圓的臨界半徑約為6.46nm;外稟層錯(cuò)圓的臨界半徑約為3.20nm。第二種組態(tài)中的層錯(cuò)存在一個(gè)平衡寬度,其值約為4.25nm。(2)對比單晶硅及含有隨機(jī)晶界的雙晶硅中孿晶含量,發(fā)現(xiàn)隨機(jī)晶界促進(jìn)了硅晶體中孿晶的形成。在三...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

圖１．１定向凝固系統(tǒng)法多晶硅鑄錠爐示意圖［９］??由于多晶硅內(nèi)部存在大量缺陷，嚴(yán)重影響了多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化??

圖１．３重合位置點(diǎn)陣示意圖Ｗ??在多晶硅中，除了存在大量重合點(diǎn)陣晶界，還有許多晶界不能采用重合點(diǎn)陣??

圖１．５三晶界交匯處的孿晶丨４２１??

圖２．１金剛石結(jié)構(gòu)單胞模型??

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