氮化硅對電池效率的影響的研究

摘 要:在物理法提純太陽能多晶硅材料和定向結晶系統中大都采用在石英坩堝內噴涂或采用其它方法在石英坩堝內壁附著一層氮化硅，氮化硅在提純太陽能多晶硅材料和定向結晶系統中主要起到隔離硅和二氧化硅的作用，防止兩者發生反應。高純氮化硅在石英坩堝內作為基底，起到重要作用，同樣氮化硅質量也將影響電池效率。

關鍵詞:太陽能多晶硅 石英坩堝 氮化硅 電池效率

中圖分類號:TP2文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(a)-0015-01

如今太陽能行業倍受世界各國的重視，作為太陽能電池的主要原材料都有所增長，2011年底雖受到世界太陽能行業的供過于求的局面的影響，作為主要的原材料還是不曾劇減。氮化硅作為主要的原材料之一，現在國內并沒有特別好的高純氮化硅，各個公司主要依靠進口德國和日本的高純氮化硅。氮化硅的質量好壞將直接影響到硅錠質量，但硅錠質量都是一級的情況下，在宏觀上無法觀察氮化硅對硅錠質量的影響，但在電池效率上反映出來會比較直接，所以，可以說氮化硅的質量決定了電池效率的高低。

實驗過程:氮化硅采用德國拜耳，日本UBE和國產氮化硅，配置濃度位相同的懸濁液(相同重量的氮化硅配比相同容量的純水)，石英坩堝均采用江蘇華融坩堝，均采取穩定的機器人進行噴涂，相同的烘箱進行焙燒程序，所裝硅料配比相同。

進行每種氮化硅鑄造兩個錠，對比其電池效率的平均值，平均值采用基數X+波動量表示，X為比較小的定值，表中效率的值都為波動量(正數)，比較波動量即可比較電池效率。

這六個硅錠的電池效率分別為(表1)。

從表1的數據中可以看出使用德國氮化硅的硅錠做出的電池效率要略高于日本氮化硅的，但差異有限，而國產氮化硅的平均電池效率相比前兩者效率相差比較大，而且出爐硅錠側壁氮化硅附著緊密，不易脫落，而德國和日本的氮化硅的情況好的多，甚至沒有附著情況，對比圖如圖1、圖2。

德國和日本氮化硅在硅錠側壁上附著情況相近，遠遠優于國產氮化硅。

總結:無論從電池效率還是硅錠表面的潔凈程度看，國產氮化硅的質量還是略低于進口氮化硅的，硅錠表面潔凈度不影響硅錠利用率，但使用國產氮化硅所鑄硅錠做成的電池片的效率低于其它兩種，從成本上來算不太合理。所以說氮化硅質量的好壞也將影響電池的轉換效率。