Басин Анатолий Сергеевич

Ⓐ ⒸБасин А.С... Получение кремниевых пластин для солнечной энергетики. Методы и технологии. [Djv- 1.9M] Авторы: Анатолий Сергеевич Басин, Андрей Валентинович Шишкин. Ответственные редакторы: Н.А. Рубцов, Л.А. Борисова
(Новосибирск: Институт теплофизики СО РАН, 2000. - Российская академия наук: Сибирское отделение. Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе)
Скан, обработка, формат Djv: АЧ, 2003

ОГЛАВЛЕНИЕ:
Предисловие з
Список принятых сокращений и обозначений (5).
Введение. Фотоэлектроэнергетика: достоинства, достижения, перспективы (9).
Глава 1. Технические нормативы качества кремниевых пластин (26).
1.1. Конструкции и технологии солнечных элементов на пластинах кремния (26).
1.2. Некоторые характеристики кремниевых пластин (29).
1.3. Слитки кремния и химический состав (36).
1.3.1. Традиционное производство (36).
1.3.2. Нетрадиционное производство (41).
1.4. Электрофизические характеристики кремния для СЭ и пути их улучшения (44).
1.4.1. Влияние примесей и структуры материала (45).
1.4.2. Способы улучшения свойств материала (51).
Глава 2. Основные технологии получения кремниевых пластин (54).
2.1. Резка слитков монокристаллического кремния (54).
2.2. Резка литых поликристаллических блоков (59).
2.3. Получение пластин непосредственно из расплава (60).
2.4. Пространственная ориентация роста ленточных кристаллов (61).
2.5. Технологическая устойчивость при выращивании ленточных кристаллов (62).
2.6. Конструкционные материалы (64).
Глава 3. Классификация способов получения лент и листов кремния (68).
3.1. Метод выращивания на затравку (69).
3.2. Метод литья (72).
3.3. Метод локального плавления плоской заготовки (73).
3.4. Краткая характеристика основных способов (74).
Глава 4. Использование формообразующей фильеры (78).
4.1. Способ Степанова (79).
4.1.1. Основные принципы формообразования (79).
4.1.2. Устойчивость при выращивании ленточных кристаллов: проблемы и решения (82).
4.1.3. Основные технологические схемы (85).
4.1.4. Структурное совершенство ленточного кремния (95).
4.1.5. Качество изготавливаемых солнечных элементов (99).
4.2. Обратный способ Степанова (100).
4.2.1. Основные принципы и вопросы устойчивости (100).
4.2.2. Основные технологические схемы (100).
4.2.3. Структурное совершенство и чистота выращиваемых лент ЮЗ
4.2.4. Качество изготавливаемых солнечных элементов (104).
4.3. Горизонтальные технологические схемы (104).
Глава 5. Краевая поддержка ленты (107).
5.1. Выращивание междендритных монокристаллических лент (108).
5.1.1. Основные принципы (108).
5.1.2. Основные технологические схемы (109).
5.1.3. Качество междендритных кремниевых лент (111).
5.1.4. Электрические свойства пластин из междендритных лент (112).
5.2. Выращивание кремниевой ленты при стабилизации краев (112).
5.2.1. Основные принципы и технологические схемы (112).
5.2.2. Качество выращиваемых лент и изготовленных из них СЭ (114).
Глава 6. Рост клином (116).
6.1. Горизонтальное выращивание ленты с поверхности расплава (117).
6.1.1. Основные принципы и технологические схемы (117).
6.1.2. Качество получаемых лент и изготавливаемых из них СЭ (119).
6.2. Непрерывное литье кремниевой ленты через горизонтальный кристаллизатор (120).
6.2.1. Основные принципы и технологические схемы (120).
6.2.2. Качество получаемых лент и СЭ, изготавливаемых на их основе (122).
Глава 7. Литье на подложку разового использования (124).
7.1. Выращивание кремниевого листа на керамическую подложку (124).
7.2. Выращивание ленты на подложку, протягиваемую через расплав (126).
7.3. Выращивание кремниевой пленки на графитовую сетку (128).
7.4. Способ двух формообразующих элементов (129).
Глава 8. Литье на подложки и в формы многоразового использования (132).
8.1. Выращивание кремниевых пластин на временной подложке-рампе (133).
8.2. Выращивание ленты на непрерывную подложку (135).
8.3. Способы литья кремниевой ленты на вращающийся барабан (136).
8.4. Литье кремниевых пластин центрифугированием в многократно используемые формы (137).
Глава 9. Локальный переплав плоских заготовок (141).
9.1. Бестигельный зонный переплав ленточной заготовки (142).
9.1.1. Основные принципы (142).
9.1.2. Получение микрокристаллических лент (142).
9.1.3. Качество лент и солнечных элементов (143).
9.2. Получение листов из порошка методом зонной плавки (144).
9.2.1. Основные принципы и технологические схемы (144).
9.2.2. Качество лент и солнечных элементов (145).
9.3. Горизонтальный способ выращивания кристалла путем засыпания кремниевого порошка в расплавленную зону (145).
9.4. Электронно-лучевое плавление прессованного порошкового листа (147).
Приложения (149).
1. Моделирование кристаллизации кремния в плоском кристаллизаторе (149).
1.1. Модель (152).
1.1.1. Область кристаллизации (152).
1.1.2. Область охлаждения ленты (155).
1.2. Расчеты (159).
1.3. Обсуждение результатов (161).
2. Физические свойства кремния (166).
3. Равновесный коэффициент распределения примесей при кристаллизации кремния, k0. Пределы растворимости и допустимые концентрации (172).
Список литературы (175).
Предметный указатель (195).

ИЗ ИЗДАНИЯ: В монографии представлены данные отечественных и зарубежных исследователей о достижениях солнечной фотоэлектроэнергетики массового наземного применения, имеющей большие перспективы развития в связи с высокой степенью экологичности получаемой энергии. Проанализированы проблемы технологии получения кремниевых пластин для высокоресурсных солнечных элементов. Указаны основные требования к кремниевым пластинам, используемым в микроэлектронной промышленности, и к пластинам для солнечных элементов, связанные с их энергетическим назначением. Рассмотрены основные способы их производства, главным образом, новые ресурсосберегающие технологии непрерывного литья и выращивания тонких кремниевых лент, листов, пластин и тонкостенных граненых труб. Проведен сравнительный анализ более 20 опробованных способов выращивания и литья кремниевых лент и листов. Особое внимание уделено теплотехническим проблемам реализации способов и качеству получаемых материалов.
Книга предназначена для исследователей и разработчиков современных автоматизированных технологий массового производства элементов солнечной фотоэлектроэнергетики, а также для специалистов металлургических производств, связанных с получением тонких лент.