單晶硅在太陽能電池中得到廣泛的應(yīng)用。高純的單晶硅是重要的半導體材料,在光伏技術(shù)和微小型半導體逆變器技術(shù)飛速發(fā)展的今天,利用硅單晶所生產(chǎn)的太陽能電池可以直接把太陽能轉(zhuǎn)化為光能,實現(xiàn)了邁向綠色能源革命的開始。單晶硅太陽能電池的特點:1.光電轉(zhuǎn)換效率高,可靠性高; 2.先進的擴散技術(shù),保證片內(nèi)各處轉(zhuǎn)換效率的均勻性; 3.運用先進的PECVD成膜技術(shù),在電池表面鍍上深藍色的氮化硅減反射膜,顏色均勻美觀; 4.應(yīng)用高品質(zhì)的金屬漿料制作背場和電極,確保良好的導電性。
單晶硅廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和良好的發(fā)展前景北京2008年奧運會將把“綠色奧運”做為重要展示面向全世界展現(xiàn),單晶硅的利用在其中將是非常重要的一環(huán)?,F(xiàn)在,國外的太陽能光伏電站已經(jīng)到了理論成熟階段,正在向?qū)嶋H應(yīng)用階段過渡,太陽能硅單晶的利用將是普及到全世界范圍,市場需求量不言而喻。
單晶硅的提煉:純度不高的單質(zhì)硅可用金屬鎂或鋁還原二氧化硅制得,但這是無定形硅。晶形硅則要在電弧爐內(nèi)用碳還原二氧化硅制得,它可用來生產(chǎn)硅鋼片。用作半導體的超純硅的制法則是先用純度不高的硅與氯化氫和氯氣的混合物作用,制取三氯氫硅,并用精餾法提純。然后在還原爐內(nèi)用純氫將三氯氫硅還原,硅就沉積在用超純硅制成的細芯上,這樣制得的超純硅稱為多晶硅,把它放在單晶爐內(nèi),就可拉制成單晶硅,可用作半導體材料,它的來源豐富,價格便宜,大部分半導體材料都用硅
我們的生活中處處可見"硅"的身影和作用,晶體硅太陽能電池是近15年來形成產(chǎn)業(yè)化快的。
單晶硅,英文,Monocrystallinesilicon。是硅的單晶體。具有基本完整的點陣結(jié)構(gòu)的晶體。不同的方向具有不同的性質(zhì),是一種良好的半導材料。純度要求達到99.9999%,甚至達到99.9999999%以上。用于制造半導體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶硅在單晶爐內(nèi)拉制而成。
用途:單晶硅具有金剛石晶格,晶體硬而脆,具有金屬光澤,能導電,但導電率不及金屬,且隨著溫度升高而增加,具有半導體性質(zhì)。單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成P型半導體,摻入微量的第VA族元素,形成N型,N型和P型半導體結(jié)合在一起,就可做成太陽能電池,將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?
單晶硅是制造半導體硅器件的原料,用于制大功率整流器、大功率晶體管、二極管、開關(guān)器件等。在開發(fā)能源方面是一種很有前途的材料。
單晶硅按晶體生長方法的不同,分為直拉法(CZ)、區(qū)熔法(FZ)和外延法。直拉法、區(qū)熔法生長單晶硅棒材,外延法生長單晶硅薄膜。直拉法生長的單晶硅主要用于半導體集成電路、二極管、外延片襯底、太陽能電池。
單晶硅圓片按其直徑分為6英寸、8英寸、12英寸(300毫米)及18英寸(450毫米)等。直徑越大的圓片,所能刻制的集成電路越多,芯片的成本也就越低。但大尺寸晶片對材料和技術(shù)的要求也越高。單晶硅按晶體伸長方法的不同,分為直拉法(CZ)、區(qū)熔法(FZ)和外延法。直拉法、區(qū)熔法伸長單晶硅棒材,外延法伸長單晶硅薄膜。直拉法伸長的單晶硅主要用于半導體集成電路、二極管、外延片襯底、太陽能電池。晶體直徑可控制在Φ3~8英寸。區(qū)熔法單晶主要用于高壓大功率可控整流器件領(lǐng)域,廣泛用于大功率輸變電、電力機車、整流、變頻、機電一體化、節(jié)能燈、電視機等系列產(chǎn)品。晶體直徑可控制在Φ3~6英寸。外延片主要用于集成電路領(lǐng)域。
由于成本和性能的原因,直拉法(CZ)單晶硅材料應(yīng)用廣。在IC工業(yè)中所用的材料主要是CZ拋光片和外延片。存儲器電路通常使用CZ拋光片,因成本較低。邏輯電路一般使用價格較高的外延片,因其在IC制造中有更好的適用性并具有消除Latch-up的能力。
硅片直徑越大,技術(shù)要求越高,越有市場前景,價值也就越高。