СПОСОБЫ ЛИТЬЯ КРЕМНИЕВОЙ ЛЕНТЫ НА ВРАЩАЮЩИЙСЯ БАРАБАН

Способы RCSR и RQ могут быть отнесены к методу ЛМП, так как барабан играет роль временной подложки (см. рис. 3.3) и одновременно теплоотводящую роль. Si-лента выращивается этими способами очень быстро. Схема метода RQ приведена на рис. 8.4. Расплавленный крем­ний выдавливается из отверстия внизу тигля 1 на быстро вращающийся медный барабан 2. (Эта схема процесса широко применяется при полу­чении аморфных металлических лент.) Из-за очень высокой интенсив­ности охлаждения длина ФК кремния небольшая, а лента свободно от­деляется от барабана и отводится на резку. Барабан имеет специальную систему охлаждения, что позволяет вести непрерывный процесс (при непрерывной подпитке тигля!).

Как видно, способы RGS (см. рис. 8.3) и RQ (см. рис. 8.4) во мно гом подобны, но значительно отличаются по скорости выхода лент (~ 900 и — 4000 см/мин [4], 20 м2/мин [2]). Еще большая скорость выхо да ленты достигается в способе RCSR — до 25 000 см/мин [2]. В способ RCSR жидкий кремний выливался в зазор между двумя охлаждаемым роликами, так что интенсивное охлаждение Si-ленты происходило двух сторон в отличие от способа RQ.

Способом RQ получались ленты шириной до 5 см, а способо RCSR — до 10 см при толщине от 20 до 200 мкм.

СПОСОБЫ ЛИТЬЯ КРЕМНИЕВОЙ ЛЕНТЫ НА ВРАЩАЮЩИЙСЯ БАРАБАН

Рис. 8.4. Схема получения кремниевой ленты способом RQ [4].

1 — тигель с расплавом; 2 — вращающийся охлаждаемый барабан; 3 — кремниевая лента. бв — линейная скорость выхода ленты; Q — направление теплоотвода.

Максимальная эффективность изготовленных солнечных элемен­тов достигала 9%. В настоящее время технологии RQ и RCSR не ис­пользуются из-за относительно низкой эффективности получаемых СЭ и высокой хрупкости производимой кремниевой ленты. Хрупкость — следствие сильных остаточных термических напряжений, возникаю­щих в результате исключительно больших скоростей затвердевания и вытягивания.