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Ge掺杂多晶硅铸锭实验研究的开题报告

开题报告

一、研究背景

多晶硅太阳能电池作为光伏电力应用的主要方式，其效率的提升一直是业内关注的焦点。Ge掺杂在多晶硅铸锭中已被证明是一种有效的提高太阳能电池效率的方法。Ge掺杂的多晶硅铸锭能够提高多晶硅的晶粒度和晶体的取向性，进而提高硅片的光伏性能。

二、研究目的

本实验旨在通过控制Ge掺杂量和铸锭冷却速率，对多晶硅铸锭中Ge掺杂对其晶体性能的影响进行研究。具体目标如下：

1.制备不同Ge掺杂浓度的多晶硅铸锭；

2.调整不同的铸锭冷却速率，并制取样品；

3.通过SEM和XRD等手段对样品的微观结构进行分析；

4.探究不同Ge掺杂浓度及铸锭冷却速率对多晶硅晶体性能的影响。

三、研究内容和方法

（1）实验方案

1.铸造多晶硅铸锭；

2.贴合阴极用于与铸锭接触，启动铸锭电化学腐蚀；

3.采用JascoV-570UV/VIS/NIR分光光度计测量等离子体吸收光谱，得到Ge掺杂浓度；

4.调节不同的铸锭冷却速率，并制取样品；

5.通过SEM和XRD等手段对样品的微观结构进行分析。

（2）实验步骤

1.准备Si和Ge原料，按一定比例混合后熔化成多晶硅铸锭；

2.搭建试验设备，进行铸造；

3.调节铸锭冷却速率，制取不同冷却速率的样品；

4.采用JascoV-570UV/VIS/NIR分光光度计测量等离子体吸收光谱，得到Ge掺杂浓度；

5.通过SEM和XRD等手段对样品的微观结构进行分析。

四、预期结果

通过对多晶硅铸锭中Ge掺杂对其晶体性能的影响进行研究，预期结果如下：

1.可以得到不同掺杂浓度的多晶硅铸锭；

2.可以制取不同铸锭冷却速率的样品；

3.通过观察SEM和XRD图像，可以探究掺杂浓度及铸锭冷却速率对多晶硅晶体性能的影响；

4.确定合适的Ge掺杂浓度和铸锭冷却速率，进一步优化多晶硅晶体性能。

五、研究意义

本实验通过对多晶硅铸锭中Ge掺杂对其晶体性能的影响进行研究，可以优化太阳能电池的性能，提高光伏发电效率。同时，也对提高太阳能电池的制造效率和降低制造成本有一定的意义。