Abstract
In the near future, SoG will become the principal material for photovoltaic ingot production as it requires much less energy for purification compared to silicon grades using gas transformation and purification (usually Siemens process or equivalent also used for electronic-grade preparation). In this study, several kinds of silicon have been compared with different dopant contents (mainly boron and phosphorus). Ingot yield and cell efficiency have been optimized for each source of silicon at a commercial level (450kg ingots) using boron or gallium doping. Starting from the resistivity specification given by the cell process, the doping level has been adjusted in order to maximize the ingot silicon yield (weight of silicon bricks used for wafer cutting/weight of silicon ingot). After doping adjustment, ingot quality has been checked, i.e. brick resistivity and lifetime of minority carriers, and wafers have been processed to solar cells. Doping optimization has led to comparable ingot yields and cell efficiencies using SoG and silicon purified by Siemens process or equivalent. The study has been implemented at the Kazakhstan Solar Silicon Plant in Ust-Kamenogorsk using Kazakhstan SoG, SoG has been received from a European manufacturer and polycrystalline silicon has been purified using the Siemens process. Directional solidification furnaces have been manufactured by ECM Technologies, France.
Highlights
Use of SoG should become prominent for photovoltaic ingot production as it requires much less energy for purification compared to Silicon grades using gas transformation and purification
Ingot yield and cell efficiency were optimized for each source of silicon at a production level (450 kg ingots) using boron or gallium doping
Optimizing of doping led to get comparable ingot yields and cell efficiencies using SoG and silicon purified by Siemens process or equivalent
Summary
В ближайшем будущем поликристаллический кремний (ПК) «солнечного» качества (SoG) станет основным материалом для выращивания слитков мультикристаллического кремния (МКК), предназначенных для фотовольтаического (ФВ) производства, так как требует гораздо меньше энергии для очистки по сравнению с ПК, полученным в Сименс−процессе (ПК электронного качества). Для каждого из этих видов ПК при выращивании их них слитков МКК в промышленном масштабе с использованием примесей бора и галлия оптимизированы выход годного кремния и эффективность солнечных элементов. За счет оптимизации уровня легирования выращены сопоставимые по выходу годного кремния слитки МКК из ПК SoG и ПК, полученного Сименс− процессом, а также изготовлены солнечные элементы, сопостовимые по эффективности преобразования солнечной энергии (КПД). Сегодня в качестве исходного сырья для производства кремниевых солнечных элементов используют, как и в электронной промышленности, поликристаллический кремний (ПК), полученный Сименс−процессом [1]. Ниже исследовано влияние концентрации примесей в МКК SoG, а также концентрации легирующих и металлических примесей на эффективность солнечных элементов, полученных из различного кремниевого сырья
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
