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多晶硅铸锭内嵌杂质引发热应力的数值分析
被引量：
1
1
作者
刘尧
何力军
+2 位作者
狄红祥
高忙忙
李海波
《人工晶体学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期923-928,共6页
对制造光伏电池用多晶硅锭中的主要硬质夹杂SiC、Si3N4引起的热致应力进行数值分析。首先用晶体生长软件CGsim模拟定向凝固,获得铸锭凝固完成时温度场及夹杂分布,再基于此用有限元分析软件ANSYS分别分析这两种嵌于硅基体内的夹杂在硅基...
对制造光伏电池用多晶硅锭中的主要硬质夹杂SiC、Si3N4引起的热致应力进行数值分析。首先用晶体生长软件CGsim模拟定向凝固,获得铸锭凝固完成时温度场及夹杂分布,再基于此用有限元分析软件ANSYS分别分析这两种嵌于硅基体内的夹杂在硅基体内引起的热应力。夹杂颗粒模型形状设计依据其实际形状特征。由于SiC与硅均为立方结构,SiC夹杂影响可处理为各向同性;对于六方结构的Si3N4夹杂,通过对弹性矩阵的坐标转换考虑了其力学性能的各项异性。结果表明,多晶硅锭由1685 K降至室温的过程中,夹杂引起的最大热致应力SiC颗粒约为16 MPa,Si3N4颗粒在13-21 MPa之间,SiC团簇约为21 MPa,多颗粒在18-21 MPa之间。基于此,计算出多晶硅锭内最小失稳临界裂纹尺寸在286-676μm之间,小于夹杂体的尺寸,因此在铸锭冷却过程中夹杂引起的裂纹发生可能性较大。
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关键词
多晶硅
夹杂
热应力
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职称材料
题名
多晶硅铸锭内嵌杂质引发热应力的数值分析
被引量：
1
1
作者
刘尧
何力军
狄红祥
高忙忙
李海波
机构
宁夏大学宁夏光伏材料重点实验室
中卫市银阳新能源有限公司
出处
《人工晶体学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期923-928,共6页
基金
宁夏自然科学基金(NZ14038)
文摘
对制造光伏电池用多晶硅锭中的主要硬质夹杂SiC、Si3N4引起的热致应力进行数值分析。首先用晶体生长软件CGsim模拟定向凝固,获得铸锭凝固完成时温度场及夹杂分布,再基于此用有限元分析软件ANSYS分别分析这两种嵌于硅基体内的夹杂在硅基体内引起的热应力。夹杂颗粒模型形状设计依据其实际形状特征。由于SiC与硅均为立方结构,SiC夹杂影响可处理为各向同性;对于六方结构的Si3N4夹杂,通过对弹性矩阵的坐标转换考虑了其力学性能的各项异性。结果表明,多晶硅锭由1685 K降至室温的过程中,夹杂引起的最大热致应力SiC颗粒约为16 MPa,Si3N4颗粒在13-21 MPa之间,SiC团簇约为21 MPa,多颗粒在18-21 MPa之间。基于此,计算出多晶硅锭内最小失稳临界裂纹尺寸在286-676μm之间,小于夹杂体的尺寸,因此在铸锭冷却过程中夹杂引起的裂纹发生可能性较大。
关键词
多晶硅
夹杂
热应力
Keywords
polycrystalline silicon
inclusion
thermally-induced stress
分类号
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多晶硅铸锭内嵌杂质引发热应力的数值分析
刘尧
何力军
狄红祥
高忙忙
李海波
《人工晶体学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
1
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