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单晶硅和多晶硅的区别

目前,单晶硅和多晶硅的区别在当代的应用可谓是越来越广泛,单晶硅和多晶硅的区别是值得我们好好学习的,现在我们就深入了解单晶硅和多晶硅的区别。  ---查看全文 >>

关键字:单晶硅 多晶硅 

单晶硅和多晶硅的区别

目前,单晶硅和多晶硅的区别在当代的应用可谓是越来越广泛,单晶硅和多晶硅的区别是值得我们好好学习的,现在我们就深入了解单晶硅和多晶硅的区别。

单晶硅和多晶硅的区别
单晶硅和多晶硅的区别

单晶硅和多晶硅的区别是什么,各有什么特点?

推荐答案:

单晶硅(c-Si)
以高纯度多晶硅为原料在单晶炉中被熔化为液态在单晶种(籽晶)上结晶而成由于其晶体的原子和分子以同一方向(晶向)周期性地整齐排列所以称为单晶硅。

多晶硅(p-Si)
熔融硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。

单晶硅电池光电转换率较高可达14%-17%,但价格较高。多晶硅电池价格相对较低转换效率一般为12%-14%。


单晶硅与多晶硅的区别

单晶硅和多晶硅的区别
单晶硅和多晶硅的区别

    单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个 9。目前,人们已经能制造出纯度为十二个9 的单晶硅。单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。

从工业化发展来看,重心已由单晶向多晶方向发展,主要原因为;[1]可供应太阳电池的头尾料愈来愈少;[2] 对太阳电池来讲,方形基片更合算,通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料;[3]多晶硅的生产工艺不断取得进展,全自动浇铸炉每生产周期(50小时)可生产200公斤以上的硅锭,晶粒的尺寸达到厘米级;[4]由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快,其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产,例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极,采用丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到50微米,高度达到15微米以上,快速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩短工艺时间,单片热工序时间可在一分钟之内完成,采用该工艺在100平方厘米的多晶硅片上作出的电池转换效率超过 14%。据报道,目前在50~60微米多晶硅衬底上制作的电池效率超过16%。利用机械刻槽、丝网印刷技术在100平方厘米多晶上效率超过17%,无机械刻槽在同样面积上效率达到16%,采用埋栅结构,机械刻槽在130平方厘米的多晶上电池效率达到15.8%。

多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。被称为“微电子大厦的基石”。

在太阳能利用上,单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。虽然从目前来讲,要使太阳能发电具有较大的市场,被广大的消费者接受,就必须提高太阳电池的光电转换效率,降低生产成本。从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。

综上所述,本文已为讲解单晶硅和多晶硅的区别,相信大家对单晶硅和多晶硅的区别的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值

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