| 摘要 | 第4-7页 |
| ABSTRACT | 第7-10页 |
| 1 绪论 | 第21-47页 |
| 1.1 多晶硅材料的巨大需求 | 第21-25页 |
| 1.2 太阳能电池对硅材料纯度的要求 | 第25-28页 |
| 1.3 高纯硅材料制备技术 | 第28-32页 |
| 1.3.1 化学法 | 第28-31页 |
| 1.3.2 冶金法 | 第31-32页 |
| 1.4 冶金级硅中的杂质分类 | 第32-37页 |
| 1.4.1 蒸发性杂质 | 第32-34页 |
| 1.4.2 氧化性杂质 | 第34-36页 |
| 1.4.3 金属性杂质 | 第36-37页 |
| 1.5 冶金级硅中Fe杂质分析及研究现状 | 第37-41页 |
| 1.5.1 冶金级硅中Fe杂质的来源及含量 | 第37-38页 |
| 1.5.2 冶金级硅中Fe杂质的存在形态及影响 | 第38-39页 |
| 1.5.3 冶金级硅中Fe杂质去除的难易度分析 | 第39-40页 |
| 1.5.4 冶金级硅中Fe杂质去除的研究现状 | 第40-41页 |
| 1.6 多晶硅定向凝固提纯的研究现状 | 第41-44页 |
| 1.6.1 提纯设备 | 第41-42页 |
| 1.6.2 提纯工艺 | 第42-43页 |
| 1.6.3 提纯机理 | 第43-44页 |
| 1.7 定向凝固法去除多晶硅中Fe杂质存在的问题 | 第44-45页 |
| 1.8 本论文的研究目标及内容 | 第45-47页 |
| 2 多晶硅定向凝固提纯过程中的传热与传质基础 | 第47-61页 |
| 2.1 引言 | 第47页 |
| 2.2 多晶硅定向凝固提纯过程中的传热 | 第47-53页 |
| 2.2.1 热传导 | 第47-49页 |
| 2.2.2 热对流 | 第49-51页 |
| 2.2.3 热辐射 | 第51-52页 |
| 2.2.4 接触热阻 | 第52-53页 |
| 2.3 相变 | 第53-54页 |
| 2.3.1 Stefan相变问题 | 第53页 |
| 2.3.2 相变问题的解法 | 第53-54页 |
| 2.4 多晶硅定向凝固提纯过程中的传质 | 第54-61页 |
| 2.4.1 扩散传质 | 第55-57页 |
| 2.4.2 对流传质 | 第57-58页 |
| 2.4.3 蒸发传质 | 第58-59页 |
| 2.4.4 分凝效应 | 第59-61页 |
| 3 多晶硅定向凝固提纯过程中凝固速率的研究 | 第61-80页 |
| 3.1 引言 | 第61页 |
| 3.2 实验设备和方法 | 第61-65页 |
| 3.2.1 实验设备 | 第61-63页 |
| 3.2.2 实验方法 | 第63-65页 |
| 3.3 凝固速率的控制因素 | 第65-66页 |
| 3.3.1 熔体流动 | 第66页 |
| 3.3.2 热场结构 | 第66页 |
| 3.3.3 工艺参数 | 第66页 |
| 3.4 凝固速率的研究 | 第66-79页 |
| 3.4.1 理论模型 | 第67-68页 |
| 3.4.2 接触热阻及其影响因素 | 第68-69页 |
| 3.4.3 接触热阻模型 | 第69-73页 |
| 3.4.4 硅熔体表面温度 | 第73-74页 |
| 3.4.5 模型求解及验证 | 第74-77页 |
| 3.4.6 计算偏差分析 | 第77-79页 |
| 3.5 本章小结 | 第79-80页 |
| 4 多晶硅定向凝固提纯的凝固阶段中Fe杂质传输机制的研究 | 第80-115页 |
| 4.1 引言 | 第80-81页 |
| 4.2 实验设备和方法 | 第81-86页 |
| 4.2.1 实验设备 | 第81-83页 |
| 4.2.2 实验原料及方法 | 第83-86页 |
| 4.3 液-固界面Fe杂质的反扩散 | 第86-95页 |
| 4.3.1 理论模型 | 第86-89页 |
| 4.3.2 定向凝固过程中Fe杂质反扩散的影响因素 | 第89-91页 |
| 4.3.3 多晶硅定向凝固提纯过程中Fe杂质的反扩散 | 第91-93页 |
| 4.3.4 Fe杂质反扩散程度的表征 | 第93-95页 |
| 4.4 凝固速率波动对Fe杂质分布的影响 | 第95-113页 |
| 4.4.1 定向凝固理论模型 | 第95-97页 |
| 4.4.2 波动凝固速率下Fe杂质的分布 | 第97-105页 |
| 4.4.3 非定向凝固理论模型 | 第105-107页 |
| 4.4.4 波动凝固速率下Fe杂质分布模型的应用 | 第107-113页 |
| 4.5 本章小结 | 第113-115页 |
| 5 多晶硅定向凝固提纯的冷却阶段中Fe杂质扩散的研究 | 第115-133页 |
| 5.1 引言 | 第115-116页 |
| 5.2 冷却阶段Fe杂质扩散的理论模型 | 第116-120页 |
| 5.2.1 温度场 | 第116-118页 |
| 5.2.2 浓度场 | 第118-120页 |
| 5.3 Fe杂质在冷却阶段的扩散对其分布的影响 | 第120-124页 |
| 5.3.1 实验结果与理论计算结果对比 | 第121-123页 |
| 5.3.2 计算偏差分析 | 第123-124页 |
| 5.4 理论模型的应用 | 第124-131页 |
| 5.4.1 硅锭的顶皮切除标准的制定 | 第125页 |
| 5.4.2 冷却速率对Fe杂质分布的影响 | 第125-127页 |
| 5.4.3 硅锭高度对Fe杂质分布的影响 | 第127-129页 |
| 5.4.4 固液分离式定向凝固提纯 | 第129-131页 |
| 5.5 本章小结 | 第131-133页 |
| 6 结论与展望 | 第133-138页 |
| 6.1 结论 | 第133-136页 |
| 6.2 创新点 | 第136页 |
| 6.3 展望 | 第136-138页 |
| 参考文献 | 第138-149页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第149-151页 |
| 致谢 | 第151-152页 |
| 作者简介 | 第152页 |
