、單晶硅晶胞常數(shù)為()面：面間距：面0面間距：、單晶硅晶胞常數(shù)為()面：面間距：面0面間距：()面：面間距：;面密度：;面密度：;面密度：2舉例說明晶體缺陷主要類型缺陷分為：點缺陷、線缺陷、面缺陷、體缺陷點缺陷：肖特基缺陷和弗侖克爾缺陷，反結構缺陷線缺陷：位錯，分為刃行位錯、螺旋位錯面缺陷：層錯，常見的有外延層錯、熱氧化層錯體缺陷：有空洞、夾雜物、沉淀等3畫出結能帶圖及載流子分布結能帶圖：、簡述光生伏特效應)用能量等于或大于禁帶寬度的光子照射 結；)P區(qū)都產(chǎn)生電子一空穴對，產(chǎn)生非平衡載流子；)非平衡載流子破壞原來的熱平衡；)非平衡載流子在內(nèi)建電場作用下，區(qū)空穴向區(qū)擴散，區(qū)電子向區(qū)擴散;)若 結開路，在結的兩邊積累電子一空穴對，產(chǎn)生開路電壓。5簡述硅太陽能電池工作原理太陽能電池發(fā)電的原理主要是半導體的光電效應，硅太陽能電池的基本材料為型單晶硅，上表面為型區(qū)，構成一個十結。頂區(qū)表面有柵狀金屬電極，硅片背面為金屬底電極。上下電極分別與十區(qū)和區(qū)形成歐姆接觸，整個上表面還均勻覆蓋著減反射膜。當入發(fā)射光照在電池表面時，光子穿過減反射膜進入硅中，能量大于硅禁帶寬度的光子在區(qū)，十結空間電荷區(qū)和區(qū)中激發(fā)出光生電子—-空穴對。各區(qū)中的光生載流子如果在復合前能越過耗盡區(qū)，就對發(fā)光電壓作出貢獻。光生電子留于十區(qū)，光生空穴留于區(qū)，在十結的兩側形成正負電荷的積累，產(chǎn)生光生電壓，此為光生伏打效應。當光伏電池兩端接一負載后，光電池就從區(qū)經(jīng)負載流至十區(qū)，負載中就有功率輸出。6如何從石英砂制取硅？簡要框圖說明從石英到單晶硅的工藝加料--＞熔化--＞縮頸生長--＞放肩生長--＞等徑生長--＞尾部生長首先對石料分揀出純石英石，然后用水冼機去皮清污，然后由膠帶運送至破裂機粗粉碎，細碎的石料進入磁選振念頭篩分出兩種石英石:對知足精制的石英砂，舉行酸冼、水冼、去鐵、去硫去除雜質，再細粉碎或經(jīng)球磨機制成超細粉未，按目數(shù)分級制品，末了包裝入庫對不能知足精制的石英砂料，再經(jīng)破裂后制成低端粗制石英砂產(chǎn)品供煉鋼廠做爐底料。增長中端精制石英砂產(chǎn)品線，對原料深加工可以有用地進步經(jīng)濟效益。7簡述半導體硅中的雜質對其性能的影響）雜質對材料導電類型的影響當材料中共存施主和受主雜質時，他們將互相發(fā)生補償，材料的導電類型取決于占優(yōu)勢的雜質。對于硅材料，當ni族雜質元素在數(shù)量上占優(yōu)勢時，材料呈現(xiàn)型，反之當v族元素占優(yōu)勢時則呈現(xiàn)型，當兩者數(shù)量接近，他們相互補償，結果材料將呈現(xiàn)弱型或弱型。雜質對材料電阻率的影響半導體材料的電阻率一方面與載流子濃度有關，另一方面又與載流子的遷移率有關。同樣的摻雜濃度，載流子的遷移率越大，材料的電阻率越低。如果半導體中存在多種雜質，通常情況下，可以認為基本上屬于雜質飽和電離范圍。在有雜質補償?shù)那闆r下，電阻率主要由有效雜質濃度（）或（）決定。但是總的雜質濃度 也會對材料的電阻率產(chǎn)生影響，因為當雜質濃度很大時，雜質對載流子的散射作用會大大降低其遷移率。）雜質對非平衡載流子壽命的影響半導體材料中的雜質和缺陷，對非平衡載流子壽命有重要的影響，特別是重金屬雜質，它們具有多重能級而且還是深能級，這些能級在禁帶中好像臺階一樣，對電子和空穴的復合起“中間站”的作用，成為復合中心。它捕獲導帶中的電子和價帶中的空穴使兩者復合，這就大大縮短了非平衡載流子的壽命。8以摻入為例，說明什么是施主雜質、施主雜質電離過程和型半導在硅中電離時，能夠施放電子而產(chǎn)生導電電子并形成正電中心，稱它們?yōu)槭┲麟s質。在硅中電離時，能夠施放電子而產(chǎn)生導電電子并形成正電中心，稱它們?yōu)槭┲麟s質。磷原子占據(jù)硅原子的位置。磷原子有五個價電子。其中四個價電子與周圍的四個硅原于形成共價鍵，還剩余一個價電子。這個多余的價電子就束縛在正電中心十的周圍。價電子只要很A能量就可掙脫束縛，成為導電電子在晶格中自由運動，這時磷原子就成為少了一個

價電子的磷離子十,它是一個不能移動的正電中心。上述電子脫離雜質原子的束縛成為導電電子的過程稱為雜質電離。施主雜質電離后成為不可移動的帶正電的施主離子，同時向導帶提供電子，使半導體成為電子導電的型半導體。9以摻入為例，說明什么是受主雜質、受主雜質電離過程和型半導體在硅中能夠接受電子而產(chǎn)生導電空穴，并形成負電中心，所以稱它們?yōu)槭苤麟s質。原子占據(jù)，硅原子的位置。硼原子有三個價電子。與周圍的四個硅原子形成共價鍵時還缺一個電子，就從別處奪取價電子，這就在形成了一個空穴。這時原子就成為多了一個價電子的硼離子一，它是一個不能移動的負電中心?？昭ㄊ`在正電中心一的周圍?？昭ㄖ灰蹵能量就可掙脫束縛，成為導電空穴在晶格中自由運動，使空穴掙脫束縛成為導電空穴所需要的能量稱為受主雜質電離能。受主雜質電離后成為不可移動的帶負電的受主離子，同時向價帶提供空穴，使半導體成為空穴導電的型半導體。0 解釋平衡載流子和非平衡載流子并舉例說明在熱平衡狀態(tài)半導體中載流子的產(chǎn)生和復合的過程保持動態(tài)平衡，從而使載流子濃度保持定值，則處于此種狀態(tài)下的載流子為平衡載流子。處于非平衡狀態(tài)的半導體，其載流子濃度也不再是 和（此處是下標），可以比他們多出一部分。比平衡狀態(tài)多出來的這部分載流子稱為非平衡載流子。舉例：電阻率為1Q?cm的n-Si其平衡載流子濃度n-5.5義1015cm-3其平衡載流子濃度0 ,p-3.1x104cm-30非平衡載流子濃度\n-Ap-1010cm-3貝"An<<n 而Ap>>pTOC\o"1-5"\h\z0 0\o"CurrentDocument"n-n+An^n^5.5x1015cm-3< 0 0p-p+ApxApx1010cm-3i 01如何控制直拉法生長單晶硅的電阻率均勻性（）口直拉法單晶中縱向電阻率均勻性的控制使縱向電阻率逐漸降低的效果與使電阻率逐漸升高的效果達到平衡，就會得到縱向電阻率比較均勻的晶體。方法：變速拉晶法，雙坩堝法。（）口徑向電阻率均勻性的控制①固液交界面平坦度的影響。平坦的固液界面其徑向電阻率均勻性比較好，為了獲取徑向電阻率均勻的單晶，必須調平固液界面，方法：調整晶體生長熱系統(tǒng)，使熱場的徑向溫度梯度變小。調節(jié)拉晶運行參數(shù)。調整晶體或坩堝的轉速，增加晶轉會使固體固體界面由下向上運動的高溫液流增大，使界面由凸變凹。增大坩堝內(nèi)徑與晶體直徑的比值，會使固體界面變平，還能使位錯密度及晶體中氧含量下降。②小平面效應的影響。由于小平面效應，小平面區(qū)域電阻率會降低，嚴重時會出現(xiàn)雜質管道，芯。2 硅單晶生長工藝中影響縱向電阻率均勻性主要因素有哪些？如何改善（含原理）影響因素：分凝、蒸發(fā)、坩堝污染。改善：）變速拉晶法： 是基本原理，實際上應該為 ，其隨著轉速的增加而增大。通過速度的改變可以調節(jié)晶體的電阻率。）雙坩堝法（連通坩堝法、浮置坩堝法）：針對的雜質情況，拉晶過程中在內(nèi)坩堝熔體減少時外坩堝的熔體補充進來，使熔體雜質濃度的增加減緩，使長成的晶體的電阻率比較均勻。3影響直拉單晶硅的電阻率均勻性的因素及改善措施影響因素：分凝、蒸發(fā)、坩堝污染改善措施 有效抑制熱對流，減小了熔體中的溫度波動，使液面平整。AT℃f1,基本消除生長條紋減少熔硅與坩堝作用，使坩堝中雜質較少進入熔體，并可有效控制晶體中氧濃度。由于磁粘滯性，使擴散層厚度增大，增大，提高了雜質縱向分布的均勻性提高生產(chǎn)效率4 高純多晶硅拉制電阻率為?Q^的型硅單晶，試拉單晶為型，頭部電阻率為Q^ ,應摻入多少電阻率為義Q^的合金？已知：坩堝直徑，從熔化到放肩約為小時，由p圖得到義Q?對應濃度為義，TOC\o"1-5"\h\zc ， ，硅 ?磷 磷 硼解： X4- 6硼X4- X磷試拉為型，而拉制的要求為型，所以：考慮到蒸發(fā)問題:則合金的量為：合金硅考慮到蒸發(fā)問題:則合金的量為：合金硅5從形態(tài)、質量、能耗、大小、晶體形狀及電池效率對比直拉單晶硅和鑄造多晶硅的性質在形態(tài)上，直拉單晶硅形狀一般為圓柱形，而鑄造多晶硅一般鑄造成硅錠，為方形。在質量上由于單晶的工藝要求較高，其純度一般要求在六個九以上；而相對的，鑄造多晶硅的純度要求相對較低。在能耗上，單晶由于有拉晶的過程，相對能耗遠大于鑄造多晶硅。在晶體形狀上，單晶硅的形狀比較規(guī)則，其中晶體的缺陷明顯較A，多晶硅只滿足短程有序，其形狀規(guī)則性較差。在制造成的電池片效率上看，單晶的效率明優(yōu)于多晶硅，單晶電池片的轉化效率一般能超過百分之二十，而多晶在百分之十幾。6簡述多晶硅的鑄造原理及工藝多晶硅的生產(chǎn)方法主要包含： 法、硅烷法、流化床法、西門子改良法而太陽能級多晶硅還包含以下方法生產(chǎn)：冶金法、氣液沉淀法、重摻硅廢料提純法多晶硅的提純一般來自于工業(yè)硅，其原理工藝如下：生成三氯氫硅： 3提純?nèi)葰涔瑁狠腿》?、絡合物法、固體吸附法、部分水解法、精餾法通過氫氣還原三氯氫硅生成高純度硅、鑄錠7晶體生長中調平固液界面的目的是什么？有哪些主要方法目的是控制縱向電阻率均勻性。調平固液界面的方法：）調整生長熱系統(tǒng)，使徑向溫度梯度變??；）調節(jié)拉晶參數(shù)：凸界面，增加拉速；凹界面；）降低拉速調整晶體或坩堝的轉速，增大晶轉：使凸變凹，增大堝轉：使凹變凸；）增大坩堝與晶體直徑的比值，使固液界面變平坦，同時可降低位錯及氧含量。8直拉法生長單晶硅拉晶過程有哪幾個主要階段？縮頸的主要目的是什么拉晶過程：潤晶、縮頸、放肩、等徑生長、拉光縮頸的主要目的是排除接觸不良引起的多晶和盡量消除籽晶內(nèi)原有位錯的延伸。9解釋晶體硅中缺陷和深能級雜質對電池效率的影響晶體硅中存在缺陷后，會在硅晶體能帶的禁帶中引入缺陷能級，形成一定的復合中心，減少電池中的載流子濃度，從一定角度上降低電池的效率。而深能級雜質的電離能較大，主要起到了復合中心和陷阱的作用，會將載流子進行復合和束縛，同樣存在一定的降低載流子濃度的作用，從一定程度上會降低電池的效率。1畫出硅太陽能電池制造工藝流程簡要方框圖硅片加工f化學清洗和拋光一涂源擴散f真空蒸鍍制備上電極f化學鍍鎳制備下電極f邊緣腐蝕f中間測試分檔f引線浸錫f蒸鍍反射膜f總測分類2框圖簡要說明硅片制備主要工藝流程單晶生長f整形f切片f晶片研磨及磨邊f(xié)蝕刻一拋光一硅片檢測一打包3說明晶棒切割的主要方式及特點晶棒切割主要通過使用內(nèi)圓切割、外圓切割、多線切割等方式進行切割。無論是內(nèi)圓切割方式還是外圓切割方式，受制于刀片的厚度，對于硅料的使用率和本身硅片的厚度都有很強的局限性。而相對較新的多線切割在材料的利用和硅片厚度上明顯較為出色。多線切割由于使用細鋼絲替換刀片，使得材料的利用率大大上升，同時也能大大降低硅片的厚度。4為什么要消除硅片加工時產(chǎn)生的表面損傷層？簡要說明消除步驟及特點。在切割、研磨和拋光過程中，會帶來表面損傷層。尤其在切割和研磨過程中表面形成一個晶格高度扭曲層和一個較深的彈性變形層。退貨或者擴散加熱時，彈性應力消失，產(chǎn)生高密度位錯層。如此引進的二次缺陷比單晶生長時引進的多得多，從而產(chǎn)生無窮多的載流子復合中心，使光生載流子的壽命大大降低，無法被內(nèi)建電場分離?；瘜W拋光：使用"”腐蝕液分兩次拋光硅片，總時間 分鐘，拋光后用王水或者酸性雙氧水清除殘存離子型雜質和原子型雜質。化學拋光只能去除一定限度的表面損傷層?；瘜W機械拋光：氧化鉻拋光：速度快，工藝較易掌握，但拋光損傷層較厚硅膠化學機械拋光：利用二氧化硅膠體或者近膠體狀溶液進行拋光，是拋光損傷層最小的一種方法。5硅太陽能電池主要通過擴散在表面制備結。什么是恒定源擴散擴散過程中，認為硅片周圍的雜質濃度時恒定的，不隨時間而改變，硅片表面的雜質濃度保持不變，始終等于源相中的雜質濃度，這種情況成為恒定源擴散。6硅太陽能電池主要通過擴散在表面制備結。什么是恒量源擴散在擴散前，用預擴散或真空沉淀法，使硅片表面具有一定量的雜質源Q整個擴散過程中不在加源，因而整個擴散過程中雜質源總量保持不變，隨著擴散深度增加，表面濃度不斷下降。7硅太陽能電池主要通過擴散在表面制備結。如何對擴散參數(shù)進行控制擴散溫度和時間：在不影響一結特性的前提下，擴散溫度選擇高一些，可以縮短擴散時間，有利于生產(chǎn)。對于淺擴散情況，溫度選擇要適當。擴散結果的測定：通常采用磨角染色法或者是陽極氧化法和滾槽法等間接手段薄層電阻測定：用四探針法測量。表面濃度的計算8如何用四探針法測量薄層電阻？并畫出簡明電路圖II測量頭是由四根彼此相距為的鎢絲探針組成，針尖要在同一平面同一直線上。測量時，將探針壓在硅片的表面，外面兩根探針通電流I測量中間兩根探針間的電壓。在Q?的型硅片上進行恒定源擴硼制得電池，測得口Q口，u,試求其表面濃度。由P圖得到Q?對應濃度為 。。1（ 0義）義查“型與誤差分布擴散層的平均電導率”中的 曲線，得義個厘米9推導電池表面串聯(lián)電阻和方塊電阻及柵線條數(shù)的關系。串聯(lián)電阻： 口QTOC\o"1-5"\h\z若電