多晶硅鑄錠內(nèi)嵌雜質引發(fā)熱致應力的數(shù)值分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、多晶硅因其較高的能量轉化效率，以及與單晶硅相比低的生產(chǎn)成本而在光伏太陽能電池產(chǎn)業(yè)得到日益廣泛的使用。本文對制造光伏太陽能電池用多晶硅錠中的主要硬質夾雜SiC、Si3N4引起的熱致應力進行數(shù)值分析。首先用晶體生長軟件CGsim模擬定向凝固獲得鑄錠凝固初始溫度場及夾雜分布特征。結果表明，兩種夾雜主要分布在硅錠上表面下的小區(qū)域內(nèi)，基本處于1685K至1645K溫度區(qū)間。再基于此用有限元分析軟件ANSYS分別分析這兩種嵌于硅基體內(nèi)的夾雜在硅基體

2、內(nèi)引起的熱致應力。夾雜顆粒模型形狀設計依據(jù)其實際形狀特征。由于SiC與硅均為立方結構，SiC夾雜影響可處理為各向同性;對于六方結構的Si3N4夾雜，通過對彈性矩陣的坐標轉換考慮了其力學性能的各項異性。結果表明，多晶硅錠由1685K降至室溫的過程中，夾雜引起的最大熱致應力SiC顆粒約為16MPa，Si3N4顆粒在13～21MPa之間，SiC團簇約為15MPa，多顆粒在18～21MPa之間?；诖?，計算出多晶硅錠內(nèi)最小失穩(wěn)臨界裂紋尺寸在28

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