跳转到内容
PVEducation

直拉（柴可拉斯基）硅

单晶衬底通常因其制造工艺而异。从历史上看，直拉 (Cz)[Czochralski1918] 硅片一直是最常用的硅片类型。其被太阳能和集成电路行业使用。通过直拉法制造大型单晶硅锭的过程如下所示。在制造 Cz 衬底时使用石英坩埚会导致硅锭中掺入 ppm (1018 cm-3) 的氧。氧本身相对温和，但会与硼掺杂形成配合物，从而降低载流子寿命。[Glunz2001],[Bothe2005]用磷掺杂剂制造的 N 型晶锭具有相似的氧浓度，但没有表现出退化效应，具有较低电阻率或镓掺杂剂的硅片也没有表现出这种效应。[Zhao2001]

full_screen.png

直拉法硅锭的顶部。底部圆柱形部分已被切掉用以制造硅片。半导体产业发展留下的这种“顶部和底部”原本是光伏产业硅供应的一大来源。然而，当光伏产业用硅量超过微电子产业用硅量时，“顶部和底部”就不再能够提供充足的供应。

References

Section titled “References”
  1. J. Czochralski, “Ein neues Verfahren zur Messung der Kristallisationsgeschwindigheit der Metalle,” Zeitschrift für physikalische Chemie, vol. 92, pp. 219–221, 1918.
  2. S. Glunz et al., “Degradation of carrier lifetime in Cz silicon solar cells,” Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 65, pp. 219 - 229, 2001. https://doi.org/10.1016/S0927-0248(00)00098-2
  3. K. Bothe, R. Sinton and J. Schmidt, “Fundamental boron-oxygen-related carrier lifetime limit in mono- and multicrystalline silicon,” Progress in Photovoltaics: Research and Applications, vol. 13, pp. 287 - 296, 2005. https://doi.org/10.1002/pip.586
  4. J. Zhao, A. Wang and M. Green, “24.5% efficiency PERT silicon solar cells on SEH MCZ substrates and cell performance on other SEH CZ and FZ substrates,” Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 66, pp. 27 - 36, 2001. https://doi.org/10.1016/S0927-0248(00)00155-0