硅晶体生长技术

硅晶体材料主要包括直拉硅单晶材料、铸造多晶硅材料和带状多晶硅材料，它们利用高纯多晶硅，然后通过提拉、定向凝固等技术，制备成一定形状的硅晶体，然后通过切割加工等工艺，制备成一定厚度的硅片，最终利用相似的工艺，制备成太阳能发电电池。 　　

这些不同的技术和硅晶体具有不同的优点和弱点。对于直拉硅单晶而言，其材料质量好、缺陷和杂质少，设备投资少，可以制备高效的太阳能发电电池；但是，其对硅原料的质量要求高，能耗大，材料制备成本高。对于铸造多晶硅技术它能耗低，对原材料质量要求低，相对成本低。但是，其晶体质量较差，含有比较多的杂质和高密度的缺陷，从而太阳能发电电池的效率比较低。而带状多晶硅，则是希望通过直接制备硅片，减少硅晶体的切锭、切片损耗，来降低材料的制备成本，但是晶体质量相对最差，太阳能发电电池的效率也最低。 　　

因此，这三种晶体材料和技术在光伏产业中都得到了应用。相对而言，前两种是主要技术，其产品分别占太阳能发电市场的50%和30%以上，是主要的基础材料。而最后一种带状多晶硅则是处于研发和小批量规模生产，曾经占市场的1%～3%左右；随着产业的发展，其性能价格比差、竞争力弱的缺点日益明显，正在从市场中逐渐消失，所以，不做介绍。 　　

直拉硅单晶是利用籽晶提拉的技术（即Czochralski技术)生长的硅单晶，称为 Czochralski S，简称CZ Si；该技术称为直拉法，又称切氏法。直拉法生长晶体的技术是由波兰的J. Czochralski在1917年发明的，1952年Teal等人利用这种方法生长了直拉硅单晶；在此基础上，Dash提出了直拉硅单晶生长的“缩颈“技术， G. Ziegler提出了快速引颈生长细颈的技术，从而构成了生长无位错直拉硅单晶的基本方法。 　　

目前，直拉法已是硅单晶制备的主要技术，这也是太阳能发电电池用硅单晶的 主要制备方法之一。 　　

直拉硅单晶的生长，有很多不同的光伏技术，相对不同的技术和硅晶体具有不同的优点和弱点。

更新时间：2015-8-13 7:41:53
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