晶硅铸锭过程中硅锭热应力场的模化与模拟研究

摘要

在定向凝固法制备硅铸锭的过程中,由于温度场变化引起的不均匀热变形将导致铸锭内热应力的产生,而热应力会造成铸锭内部位错缺陷的形成和增殖,进而影响太阳电池的光电转换效率.为了准确地预测和研究铸锭过程中铸锭内部热应力的变化规律和影响因素,本文对工业用晶硅铸锭定向凝固炉建立二维非稳态全局传热模型,对比研究了两种材料弹性系数选取方式对于在长晶、退火以及冷却阶段对晶硅铸锭内部热应力的影响规律.结果表明,不同长晶阶段铸锭内部的热应力分布变化较大;热应力模拟过程中材料弹性系数的选取方式对于晶硅铸锭内热应力分布趋势影响不大,但在长晶阶段和冷却阶段对热应力数值大小有明显影响.