太陽能發電的矽晶體中的雜質-上海光伏發電

多晶矽可以直接用於製造太陽能光伏電池闆，或加工成單晶矽後再用於製造光伏電池闆。先將矽料鑄錠、切片或直接用單晶矽棒切片，再通過在矽片上摻雜和擴散形成PN結，然後採用絲網印刷法，别墅光伏發電公司指出，將銀漿印在矽片上做成栅線，經過燒結，同時製成背電極，並在有栅線的麵上塗減反射膜等一係列工藝加工成太陽能電池單體片，至後按需要組裝成太陽能電池闆。目前，矽光伏電池佔世界光伏電池總産量的98% 以上，其中多晶矽電池約佔55% ，單晶矽電池約佔36% ，其它矽材料電池約佔70%。由於多晶矽光伏電池的製造成本較低，光電轉換效率較髙(接近20%)，因而得到快速發展。

太陽能發電的矽晶體中的雜質——“氧雜質”——上海光伏發電公司來爲大傢娓娓道來：

太陽能發電的矽晶體中的氧雜質是矽晶體中的主要雜質，它主要來源於晶體生長過程中石英坩鍋的污染，是屬於矽單晶中不可避免的輕元素雜質。在矽晶體的生長時，需要利用髙純的石英坩鍋，雖然石英的熔點要髙於矽材料的熔點（1420°C )，但是，在如此的髙溫過程中，熔融的液態矽會侵蝕石英坩鍋，導緻少量的氧加人熔矽，至終進入矽晶體。

矽晶體中的氧一般以過飽和間隙狀態存在於晶格之中，沒有電話性。在直拉矽單晶中，間隙氧的濃度一般在5～20X1017 cm範圍；而在鑄造多晶矽或者鑄造單晶矽中，由於在石英坩埚的内壁噴塗瞭 Si3N4顆粒層，有效地阻隔瞭熔矽和石英坩埚的直接接觸，導緻其氧濃度要比直拉矽單晶大幅降低，一般在1～7X1017 cm-3範圍。（太陽能光伏發電係統）由於間隙氧在矽晶體生長過程中存在分凝現象(分凝係數爲1.25)，因此，在直拉矽單晶中，氧濃度錶現爲頭部髙、尾部低;而鑄造晶體矽中，氧濃度錶現爲底部髙、頂部低。

由於間隙氧是以過飽和形態存在於矽晶體中，因此，在一定的熱處理條件下，它會以第二相形態析出。如果熱處理溫度在350～550°C左右，間隙氧析出會形成“熱施主”，具有電活性，對矽晶體提供電子，其濃度和熱處理時間、溫度有關，至髙濃度可近似達1X1016 on—3範圍。如果在550～800°C左右長時間熱處理，間隙氧析出會形成“新施主”，和熱施主統稱爲“氧施主”；同樣，它也具有電活性，對矽晶體提供電子，其濃度和熱處理時間、溫度有關，至髙濃度可近似達IX 1015 cm—3範圍；如果在 700～1150°C左右熱處理，則有可能形成棒狀、片狀或多麵體的氧沉澱(SiOJ。

前兩者給矽晶體提供電子，影響載流子濃度和電阻率，甚至造成太陽能發電矽晶體反型；而後者沒有直接的電活性，但是可以降低少數載流子壽命，而可以作爲金屬沉澱的核心，進一步影響矽晶體的性能。因此，矽晶體中的髙氧濃度會直接影響太陽電池的效率。顯然，對於鑄造多晶矽而言，由於氧濃度比較低，其電池效率受氧雜質的影響就相對較少。

在對於太陽能發電電池用的矽單晶材料而已，降低成本是至重要的，在成本闔理的情況下並着效率的問題。氧雜質一般都是在晶格之中的沒有電話性的，所以在一定的熱處理下它會有第二個形態出現。

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