有籽晶铸造多晶硅定向凝固热场模拟及影响的研究
本研究采用有限元分析软件COMSOL Multiphysics5.0软件，传热模块采用固体传热模型和流体传热模型，流体模块采用层流模型，由于采用瞬态变化，模型中还添加了几何变形。多晶硅熔点温度设置为1685.15K，氩气流量20L/min，炉内气压6×l04Pa，网格划分采用软件自带的物理场细化网格进行划分，网格个数约为55000个。因为本模型采用的材料参数和工艺曲线数据均参考研究组的前期工作，所以本研究只是针对改造后的热场及实际效果作介绍。对于有籽晶技术而言，关键在于对籽晶的保护，因此熔化结束阶段热场很重要，最终确定的热场模拟。可以发现，多晶硅底部高度10～15mm的部分(Seed area)，在结束熔化并提前进入长晶瞬间，对应的温度等值线和温度分布大部分依然处在1654～1714K以下。经实际测试，这是一个可接受的温度值，能避免籽晶熔化。因此，模拟的热场工艺，在熔化结束依然能保留底部的籽晶，这将为多晶硅结晶提供形核点，获得较大晶粒尺寸的多晶硅，降低铸锭位错密度，提高多晶硅品质。
多晶体硅 铸造工艺 凝固热场 模拟仿真
李佳丹 洪瑞江
中山大学太阳能系统研究所,510006
国内会议
北京
中文
78-79
2015-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）