แหล่งที่มา: pv-manufacturing.org
โมโนคริสตัลไลน์ซิลิกอน (โมโน-ศรี หรือ ซีซีซี) เป็นซิลิกอนซึ่งประกอบด้วยผลึกเดี่ยวอย่างต่อเนื่อง ซิลิกอนที่ปลูกสําหรับการใช้งานเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ปลูกในรูปแบบรูปทรงกระบอกที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางทั่วไปของ 8 นิ้ว (~ 200 มม.) พื้นผิวของกระบอกจะถูกตัดแต่งแล้วที่จะทําให้รูปร่างหลอกสี่เหลี่ยม แท่งเหล่านี้สามารถจัดทําเป็นทั้งอินทรินซิP-ประเภทยาหรือN-ประเภทซิลิกอนP-ชนิดยาสลบมักจะประสบความสําเร็จโดยใช้โบรอนในขณะที่N-ชนิดยาสลบสามารถทําได้โดยใช้ฟอสฟอรัส เซลล์แสงอาทิตย์จากโมโนศรีประกอบด้วยประมาณ 35 % (30%P-ประเภทและ5N-ประเภท) ของทั้งหมดซิลิกอนเวเฟอร์ตามเซลล์แสงอาทิตย์ของ ความหนาทั่วไปของโมโน Si ใช้การผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ PV อยู่ในช่วง the160-190 μm ในปี 2019 ผู้ผลิตแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนโมโนซีที่ใหญ่ที่สุดคือ Xi'an Longi ซิลิคอนวัสดุคอร์ปอเรชั่น
วิธีการ Cz - ตั้งชื่อตาม Jan Czochralski -- เป็นวิธีที่พบมากที่สุดของการผลิตโมโนศรี วิธีนี้มีความต้านทานความเครียดความร้อนค่อนข้างต่ําเวลาการประมวลผลสั้นและต้นทุนค่อนข้างต่ํา ซิลิกอนที่ปลูกผ่านกระบวนการ Cz ยังมีลักษณะโดยความเข้มข้นของออกซิเจนค่อนข้างสูงที่อาจช่วย gettering ภายในของสิ่งสกปรก. มาตรฐานอุตสาหกรรมของเส้นผ่าศูนย์กลางผลึกจาก 75-210 มม. มี<100>การตกผลึก วัสดุโพลีซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูง (ซิลิกอนเกรดสุริยะ) ที่มีสารเพิ่มเติมโบรอนที่พบมากที่สุด (สําหรับP-ชนิดยาสลบ) หรือฟอสฟอรัส (สําหรับN-ชนิดการเติม) จะใช้เป็นวัตถุดิบสําหรับกระบวนการ เมล็ดซิลิกอนคริสตัลเดียววางอยู่บนพื้นผิวหมุนและค่อยๆวาดขึ้น นี้ดึงซิลิกอนหลอมเหลวออกจากละลายเพื่อที่จะสามารถแข็งตัวเป็นผลึกเดียวอย่างต่อเนื่องจากเมล็ด อุณหภูมิและความเร็วในการดึงจะถูกปรับอย่างระมัดระวังเพื่อขจัดความคลาดเคลื่อนในผลึกซึ่งสามารถสร้างขึ้นโดยเมล็ด / ช็อกติดต่อละลาย การควบคุมความเร็วยังมีผลต่อขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของผลึก ความเข้มข้นของออกซิเจนและคาร์บอนทั่วไปคือ [O] ≈ 5-10 × 1017ซม-3และ [C] ≈ 5-10 × 1015ซม-3ตามลําดับ เนื่องจากความแปรปรวนของออกซิเจนในซิลิกอนละลาย (จาก 1018ซม-3ที่จุดหลอมเหลวซิลิกอนไปยังคําสั่งหลายขนาดที่ต่ํากว่าที่อุณหภูมิห้อง) ออกซิเจนสามารถตกตะกอน ออกซิเจนที่ไม่ตกตะกอนจะกลายเป็นข้อบกพร่องที่ใช้งานไฟฟ้าและต่อไปบริจาคความร้อนจากออกซิเจนจะมีผลต่อความต้านทานของวัสดุ อีกทางเลือกหนึ่ง, ออกซิเจนตกตะกอนสามารถอํานวยความสะดวกในการ gettering ภายในของสิ่งสกปรก. รูปแบบระหว่างกลางของออกซิเจน [Oฉัน] ในโบรอน-โดปP-ซิลิกอนชนิดอย่างรุนแรงสามารถส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของซิลิกอนของ ภายใต้การส่องสว่างหรือการฉีดในปัจจุบัน, ออกซิเจนระหว่างstitialรูปแบบโบรอนออกซิเจนบกพร่องกับ dopant พื้นหลังโบรอน นี้เป็นที่รู้จักกันเพื่อลดประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์เสร็จสมบูรณ์โดยญาติ 10%
ข้อเสียของกระบวนการ Cz มาตรฐานอีกประการหนึ่งคือความจริงที่ว่าการกระจาย dopant ไม่สม่ําเสมอตามแท่งเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การแยกของโบรอน (0.8) และฟอสฟอรัส (0.3) ไม่สามัคคี ส่งผลให้ความเข้มข้น dopant ค่อนข้างต่ํา, ดังนั้นความต้านทานสูง, ที่จุดเริ่มต้นของกระบวนการดึง Cz และความเข้มข้น dopant สูง, จึงต้านทานต่ํา, ต่อจุดสิ้นสุดของกระบวนการดึง. เนื่องจากกระบวนการแยกค่อนข้างต่ําของฟอสฟอรัส, นี้ส่วนใหญ่เป็นปัญหาสําหรับN-ประเภทโมโน- siส่งผลให้ในช่วงความต้านทานกว้างสําหรับN-ประเภทแท่ง
กระบวนการ Cz และต่อมาและกระบวนการตัดแผ่นเวเฟอร์จะแสดงในภาพเคลื่อนไหวด้านล่าง
ตัวแปรของกระบวนการ Cz อีกกระบวนการหนึ่งคือกระบวนการ Cz อย่างต่อเนื่อง ในกระบวนการ Cz อย่างต่อเนื่องวัสดุใหม่จะถูกเพิ่มไปยังละลายในระหว่างการดึงแท่ง นี้ช่วยให้สําหรับเบ้าหลอมตื้นอย่างมีนัยสําคัญ, ลดการโต้ตอบกับผนังเบ้าหลอม, และยังช่วยให้คุณสามารถควบคุมความเข้มข้นของ dopant ในละลายและดังนั้นความเข้มข้นของสาร dopant ในแท่งสามารถจะคงที่. สิ่งนี้จึงสามารถนําไปสู่ ingots เครื่องแบบมากขึ้นในแง่ของความต้านทานซึ่งยังมีอีกต่อไปเป็นคุณจะไม่ จํากัด อีกต่อไปเพื่อเริ่มต้นปริมาณละลาย ข้อเสียของวิธีการ Cz อย่างต่อเนื่องคือ อย่างไรก็ตามสิ่งสกปรกที่มีค่าสัมประสิทธิ์การแยกตัวต่ําสามารถสร้างในละลายส่งผลให้เกิดความเข้มข้นสูงในส่วนหลังของกระบวนการดึง
CZ(Czochralski) Monocrystalline Silicon Solar Wafer
