太阳能级多晶硅标准建议.ppt

中国能源环境高峰论坛太阳能级多晶硅标准的建议 —关于2011年全国“太阳能级多晶硅片”南昌标准化会议介绍 厦门大学能源研究院
纲要
一、建立太阳能标准的重要性
二、国内外太阳能级多晶硅标准的情况
三、多晶硅太阳电池对材料的要求
四、南昌标准化会议简介
五、一些建议
一、建立太阳能级多晶硅标准的重要性
什么是太阳能级多晶硅(SoG-MS)?
显然是能够制备太阳电池的多晶硅材料。
自然要问:
(1)什么样的多晶硅材料能制备太阳电池?
(2)这种材料能制备什么性能的太阳电池?
这不但是SoG-MS的标准问题,
也是多晶硅太阳电池的基本物理问题。
据检索目前国内外没有统一的标准和规范,势必造成材料厂商和电池厂商的矛盾,不利于光伏产业的发展和光伏发电的推广应用。
标准化工作的复杂性:
标准必须符合半导体材料和太阳电池工作的看出科学原理;
标准应即推动太阳能级多晶硅产业的发展、也要推动太阳电池产业的发展;
标准要适应当前太阳能级多晶硅的生产水平;
标准要满足太阳电池厂家对材料的要求。
二、国内外太阳能级多晶硅标准的情况(国内部分)
(1)信息产业部2006年6月“太阳能电池用多晶硅材料研发及产业化”招标文件,对技术的总体要求:
总量<
即6N~7N
(2)863计划建议初稿(05)
“千吨级高纯多晶硅生产线工艺关键技术开发”
技术经济指标
(一)纯度
1、电子级多晶硅9 N – 11 N。
2、太阳能级多晶硅6 N – 8 N。
(二)杂质含量指标
1、电子级多晶硅
(1)硼≤ ppba
(2)施主≤ ppba
(3)碳≤ ppma
(4)Fe, Cu, Ni 和 Cr等金属杂质总含量≤ ppba
2、太阳能级多晶硅
达到太阳电池生产要求
(3)“十一五”攻关计划(初稿)
产品质量考核指标:
①电子级多晶硅杂质含量:
P≤,B≤ ppba,
C≤,
体内金属杂质≤。
②太阳能电池级多晶硅:
N型电阻率≥50Ω·cm, P型电阻率≥300Ω·cm,
杂质含量:P≤1ppba,B≤2ppba,C≤,
重金属杂质总量(Cu、Fe、Ni、Cr、Zn)≤20ppbw。
③低成本、新工艺、新技术研究生产的产品:
纯度:6~7个9。
(4)06年国家科技支撑计划重点项目
“多晶硅材料产业关键技术开发”课题申请指南中
低成本多晶硅新工艺技术研究主要考核指标:
“形成全流程工艺试验装置,
制备的多晶硅产品少子寿命≥10μs,
纯度满足太阳能电池要求。
经测算,直接生产成本不高于20美元/kg。
开发具有自主知识产权的低成本新工艺技术,
共申报专利4项以上”。
半导体材料协会2009年10月提出
GB/T《太阳能级多晶硅》的主要技术指标
一、太阳能级多晶硅等级指标(项目一)
1级品 2级品 3级品
基磷电阻率,Ω·cm ≥100 ≥40 ≥20
基硼电阻率,Ω·cm ≥500 ≥200 ≥100
少数载流子寿命,μs ≥100 ≥50 ≥30
氧浓度,atoms/cm3 ≤×1017 ≤×1017 ≤×1017
碳浓度,atoms/cm3 ≤×1016 ≤×1016 ≤×1016
二、太阳能级多晶硅等级指标(项目二) 1级品 2级品 3级品施主杂质浓度,ppba ≤ ≤ ≤受主杂质浓度,ppba ≤ ≤ ≤少数载流子寿命,μs ≥100 ≥50 ≥30氧浓度,atoms/cm3 ≤×1017 ≤×1017 ≤×1017碳浓度,atoms/cm3 ≤×1016 ≤×1016 ≤×1016基体金属杂质,ppmw Fe、Cr、Ni、Cu、Zn、TMI≤ (1级品)(参考项目) Fe、Cr、Ni、Cu、Zn、TMI≤ (2级品) Fe、Cr、Ni、Cu、Zn、TMI≤ (3级品)
2011年1月5-7日由全国半导体设备和材料标准化技术委员会召开,由江西赛维LDK有限公司、宁波晶元太阳能有限公司、无锡尚德太阳能电力有限公司起草“太阳能级多晶硅锭”、“太阳能级多晶硅片”和“多晶硅企业单位产品能源消耗限额”标准化会议
二、国外关于SoG-MS指标的报道
(1)2001年4月美国RENL发表的final report
“production of SoG Silicon by Refining Liquid
MG Silicon ”最终报告(RENL/SR-520-30716)结论中指出:
可将B从20-6