晶体硅及其制备方法专利检索-硅莫来石复合材料专利检索查询-专利查询网

积极推动地理标志专门立法

2022-03-10 地理标志，立法，知识产权
保护知识产权是对创新最大的激励

2022-03-10 保护知识产权，创新，激励
谢商华：加快制定知识产权基本法

2022-03-10 知识产权基本法
擦亮“双奥之城”品牌

2022-03-10 双奥，知识产权
让冰雪运动“热”力全开

2022-03-10 冰雪运动，知识产权
携手共奋进　走好强国路

2022-03-10 强国，知识产权
坚持创新引领　方能稳中求进

2022-03-10 创新，稳中求进，知识产权
答好“两张卷” 奋进新征程

2022-03-10 知识产权
专家解读政府工作报告中的创新和知识产权相关部署

2022-03-10 政府工作报告，创新，知识产权
今年政府工作报告指出：加强知识产权保护和运用

2022-03-10 政府工作报告，知识产权保护

晶体硅及其制备方法

阅读：157发布：2021-02-23

IPRDB可以提供晶体硅及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明的晶体硅材料包括硅、镓及镧系稀土元素X，所述镧系稀土元素X的浓度为1010～1016原子每立方厘米。利用如上所述的晶体硅制造的太阳能电池，对电学性能有帮助。本发明还提供如上所述的晶体硅的制备方法。本发明的晶体硅材料掺杂镓以减少光衰、并利用硼元素调节电阻率分布，提高产率及品质。并且，掺杂的镧系稀土元素X通过下转换作用，能够有效的提高硅材料对紫外波段光的利用率，利用该晶体制得的太阳能电池显著提高了转换效率。，下面是晶体硅及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.晶体硅，包括硅、硼、镓及镧系稀土元素X，所述镧系稀土元素X的浓度为1010～1017原子每立方厘米。

2.如权利要求1所述的晶体硅，其特征在于，所述镧系稀土元素X为镧、铈、钕任意一种或多种的组合。

3.如权利要求1所述的晶体硅，其特征在于，所述镧系稀土元素X为镧、镧的氧化物、铈、铈的氧化物、钕、钕的氧化物任意一种或多种的组合。

4.如权利要求1所述的晶体硅，其特征在于，所述镧系稀土元素X为镧、镧的化合物、铈、铈的化合物、钕、钕的化合物任意一种或多种的组合。

5.如权利要求1至4中任一项所述的晶体硅，其特征在于，所述镓的浓度为1×1015～5×

1017原子每立方厘米，所述硼的浓度为1×1014～1×1016原子每立方厘米。

6.利用如权利要求1至5中任一项所述的晶体硅制造的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池的转换效率大于20％。

7.如权利要求6所述的晶体硅制造的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池的光致衰减小于1％。

8.一种晶体硅的制备方法，其特征在于，包括步骤：

1】取太阳能级多晶硅原料，在所述太阳能级多晶硅原料中加入1×1015～5×1017原子每立方厘米的镓、1×1014～1×1016原子每立方厘米的硼以及浓度为1010～1017的镧系稀土元素X，制得单晶硅或多晶硅，所述单晶硅或多晶硅中稀土元素的浓度为1010～1017；

2】将经步骤1制备的单晶硅或多晶硅在700℃～1000℃进行退火处理。

9.如权利要求8所述的晶体硅的制备方法，其特征在于，所述镧系稀土元素X为镧、铈、钕或其组合。

10.如权利要求9所述的晶体硅的制备方法，其特征在于，所述镧系稀土元素X为镧、镧的化合物、铈、铈的化合物、钕、钕的化合物或其组合。

说明书全文

晶体硅及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于单晶硅制造技术领域，涉及一种掺杂晶体硅及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着全球各国经济发展对能源需求的日益增加，许多发达国家越来越重视对可再生能源、环保能源以及新型能源的开发与研究。作为一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，在新世纪中，各国政府都将太阳能的利用作为国家可持续发展战略的重要内容。晶体硅作为一种常用的太阳能电池基础材料，其品质直接关系到太阳能电池的转换效率及使用寿命。为解决常用硼掺杂P型晶体硅电池存在衰减较大的问题，出现以镓代替硅的技术。然而，受镓元素分凝系数的影响，制得的晶体硅材料电阻率分布宽，电阻率不合格品所占比例较大。另外，现有的晶体硅太阳能电池对光的利用率低，仍存在较大的改进空间。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供并提高电池转换效率的晶体硅材料，并提供一种能提升晶体硅产率及品质的、该晶体硅材料的制备方法。

[0004] 本发明的具体技术解决方案如下：

[0005] 该晶体硅包括硅、硼、镓及浓度为1010～1017原子每立方厘米的镧系稀土元素X。

[0006] 上述镧系稀土元素X为镧、铈、钕任意一种或多种的组合，或为镧、镧的氧化物、铈、铈的氧化物、钕、钕的氧化物任意一种或多种的组合，或为镧、镧的化合物、铈、铈的化合物、钕、钕的化合物任意一种或多种的组合。

[0007] 上述镓的浓度为1×1015～5×1017原子每立方厘米，所述硼的浓度为1×1014～1×1016原子每立方厘米。

[0008] 制备上述晶体硅的方法包括步骤：

[0009] 1】取太阳能级多晶硅原料，在所述太阳能级多晶硅原料中加入一定量的镓、一定量的硼以及浓度为1010～1017的镧系稀土元素X，制得单晶硅或多晶硅，所述单晶硅或多晶硅中稀土元素的浓度为1010～1017；

[0010] 2】将经步骤1制备的单晶硅或多晶硅在700℃～1000℃进行退火处理。

[0011] 本发明的优点：

[0012] 本发明的晶体硅材料掺杂镓以减少光衰、并利用硼元素调节电阻率分布，提高产率及品质。并且，掺杂的镧系稀土元素X通过下转换作用，能够有效的提高硅材料对紫外波段光的利用率。因此，采用该掺杂组合制造晶体，在易于获得较单纯掺镓更为理想的电阻率分布的同时，利用该晶体制得的太阳电池能够获得显著的转换效率提升，转换效率大于20％。晶体硅制造的太阳能电池的光致衰减小于1％。

具体实施方式

[0013] 以下将提供多个具体实施方式对本发明进行详细说明。

[0014] 本技术方案第一实施例提供一种晶体硅，包括硅、镓、硼及镧系稀土元素X，其中元素X的浓度为1010～1017原子每立方厘米。本实施例中，晶体硅材料为单晶硅。镓的浓度为5×1014～1×1017原子每立方厘米，硼的浓度为1×1014～1×1016原子每立方厘米。镧系稀土元素X优选为镧(La)、铈(Ce)、钕(Nd)或其组合，例如：LaO3、铈铝、CeO2、Nd2O3、Nd(OH)3。当然，其中的镧(La)、铈(Ce)、钕(Nd)还可以分别为其氧化物等化合物。

[0015] 本实施例中，镧系稀土元素X选取镧、铈及钕的组合，镧系稀土元素X的组合浓度之和为1.0×1014原子每立方厘米。

[0016]

[0017]

[0018] 本发明的晶体硅材料掺杂镓以减少光衰、并利用硼元素调节电阻率分布，提高产率及品质。并且，掺杂的镧系稀土元素X通过下转换作用，能够有效的提高硅材料对紫外波段光的利用率，利用该晶体制得的太阳电池显著提高了转换效率。

[0019] 本技术方案第二实施例提供一种晶体硅太阳能电池。该太阳能电池采用常规四主删电池工艺、HIT工艺或者PERC工艺制成。本实施例中，采用第一实施例的晶体硅材料，经PERC工艺制成。太阳能电池的转换效率大于20％，6小时光致衰减小于5％。

[0020] 本技术方案第三实施例提供一种晶体硅的制备方法，包括以下步骤：

[0021] 首先，提供太阳能级多晶硅原料，在该太阳能级多晶硅原料中加入一定量的镓、以及浓度为1010～1017的镧系稀土元素X，制得单晶硅或多晶硅，该单晶硅或多晶硅中稀土元素的浓度为1010～1017原子每立方厘米。

[0022] 具体地，镧系稀土元素X优选为镧(La)、铈(Ce)、钕(Nd)或其组合。当然，其中的镧(La)、铈(Ce)、钕(Nd)还可以分别为其氧化物或化合物。

[0023] 本实施例中，镧系稀土元素X选取镧、铈及钕的组合，镧系稀土元素X的组合浓度和为1.0×1014原子每立方厘米。

标题	发布/更新时间	阅读量
硅胶容器-专利编号CN103482157A	2020-05-12	599
硅灰石硅肥-专利编号CN1071909A	2020-05-11	605
硅胶射嘴-专利编号CN110303641A	2020-05-12	461
二氧化硅-专利编号CN101330897B	2020-05-11	121
高硅瓷-专利编号CN101597161A	2020-05-13	829
硅胶容器-专利编号CN103482157B	2020-05-12	954
硅石-碳化硅砖-专利编号CN1052467C	2020-05-11	741
硅石-碳化硅砖-专利编号CN1094703A	2020-05-11	155
管状硅芯-专利编号CN102757049A	2020-05-13	204
二氧化硅-专利编号CN101330897A	2020-05-13	119

晶体硅及其制备方法

晶体硅及其制备方法

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

IPRDB

热门服务

关于我们

友情链接

联系方式