太阳能单晶硅位错的返切办法

方丽霞　张学强

摘要：根据太阳能单晶硅位错密度<3000个/cm2的取样方法及位错迁移理论，经过实验分析，建立了一套太阳能单晶硅的位错返切方法。

关键词：位错密度；位错返切

前言

太阳能单晶硅是光伏发电的主要材料，其位错密度是影响光伏发电效率的重要因素，本文对其位错密度的返切方法进行研究。

1.实验部分

1.1实验依据

1.1.1太阳能单晶硅位错密度<3000个/cm2计数标准选用九点计数法，选点位置：以硅方片为准选点：四棱线边缘9.8mm处选四点，对边中点处距边缘8.3mm处选四点，连接八点所形成的区域内缺陷最密集处选一点。

1.1.2位错迁移理论：单晶硅棒拉制后，由于热应力作用，尾部会产生大量位错，沿着单晶向上延伸，延伸的长度约等于单晶尾部的直径。

2.实验

根据位错迁移理论分别将太阳能单晶硅掉苞棒返切130mm、120mm、110mm，以其位错密度<3000个/cm2计数标准选用九点计数法。

将单晶掉苞棒返切130mm统计数据见表一：

将单晶掉苞棒返切120mm统计数据见表二：

将单晶掉苞棒返切110mm，统计数据见表三：

3.数据分析

3.1数据分析

返切130mm数据：平均值ρ1为0.46×103个/cm2，分布在区间（0.16，0.76）的置信度为95%。

返切120mm数据：平均值ρ2为0.97×103个/cm2，分布在区间（0.48，1.47）的置信度为95%。

返切110mm数据：平均值ρ3为2.03×103个/cm2，分布在区间（1.63，2.43）的置信度为95%。

3.2位错密度分布规律

通过1中数据可以看出：ρ2 =2ρ1，ρ3=2ρ2，

ρ1、ρ2、ρ3，成公比q为2的等比数列。

由此可得：ρn= ρ1，而ρ1=0.5×103个/cm2，n= 。

L：掉苞单晶位错样块距尾部距离。

对于单晶掉苞棒，从返切130mm（位错密度为0.5×103个/cm2）开始，每向尾部返切10mm取位錯样块，其位错密度为前一位错密度的两倍。 （规律一）

3.3规律的应用

将单晶掉苞棒返切105mm，平均值ρ为3.46×103个/cm2，分布在区间（1.98，4.94）的置信度为95%。进一步论证了规律一的准确性。

4.结语

太阳能单晶硅位错的返切办法：对于太阳能单晶掉苞棒，从返切130mm（位错密度为0.5×103个/cm2）开始，每向尾部返切10mm取位错样块，其位错密度为前一位错密度的两倍。 利用此规律可以满足太阳能单晶硅棒位错密度<3000个/cm2要求的返切长度。

参考文献：

[1][英]B.Henderson著，范印哲译.晶体缺陷.1983

[2]硅单晶制备工艺.河北工学院编.1975

[3]科垂耳著，葛庭燧译.晶体中的位错和范性流变 A.H.1962.