杂质浓度的降低
有研究表明,相比于晶界和位错,多晶小方锭厂家,硅锭中的氧、铁等主要杂质元素对其少子寿命的影响更大[9]。因此,减少硅锭中的氧、铁及其复合体或杂质,可以有效地提高硅锭的少子寿命,进而提高多晶太阳电池的转换效率。
使用高纯石英坩埚,可以有效地降低头部氧杂质(如图2)和过渡族金属杂质(Fe、Co和Cu等)(如图3)向硅锭内的扩散。
由于硅溶胶良好的高温抗蠕变性能、刷涂工艺和德国产氮化硅粉可以有效地隔绝高温硅液与坩埚的接触,进一步减少氧杂质等进入硅锭,降低边皮红区厚度(如图4),提高硅锭的品质。
1956年研究成功氢还原三氯i氢硅法。对硅中微量杂质又经过一段时间的探索后,氢还原三氯i氢硅法成为一种主要的方法。到1960年,用这种方法进行工业生产已具规模。硅整流器与硅闸流管的问世促使硅材料的生产一跃而居半导体材料的**。60年代硅外延生长单晶技术和硅平面工艺的出现,不但使硅晶体管制造技术趋于成熟,而且促使集成电路迅速发展。80年代初全世界多晶硅产量已达2500吨。硅还是有前途的太阳电池材料之一。用多晶硅制造太阳电池的技术已经成熟;无定形非晶硅膜的研究进展迅速;非晶硅太阳电池开始进入市场。
硅树脂在航空工业的应用
硅树脂是具有高度交联结构的热固性聚硅氧烷体系,具有较i佳的耐热性及耐候性,并具有优良的电绝缘性、耐化学药品性、憎水性及阻燃性,R/Si比值是判断硅树脂中三官能链节含量及控制质量的主要指标之一,它对硅树脂漆膜硬度、柔软性、热失重和耐开裂性有重要影响。航空工业中硅树脂主要是作为耐高温涂料使用。如**硅高温绝缘涂料可长期耐热600℃,短期耐700℃,具有优良的电绝缘性能、高附着力和耐高低温交变性,应用于发动机电缆、绕组、热辊及电加热设备。耐高温抗激光烧蚀**硅涂料涂覆在钢材上,其900μm厚涂层经受531W/cm2激光功率密度照射4s,带涂层钢基材比空白钢基材背面温度下降1000℃左右,应用在飞机的敏感部位激光热防护。低温固化耐热硅树脂基涂料,可长期耐热300℃,多晶小方锭优质商家,具有良好的耐热性、附着力和耐介质性能良好,应用在发动机低压涡轮轴、风扇轴的内外表面。耐高温红外隐身涂料在300℃以下具有优良的耐热性、附着力良好和高温红外波隐身性能,应用在发动机红外隐身,发动机尾喷口附近。硅树脂和改性硅树脂是耐高温胶粘剂的重要组成部分,俄罗斯在该领域进行了深入系统的研究,研制出多个改性硅树脂胶粘剂应用于航空领域。如**硅甲醛树脂胶粘剂长期耐温450~550℃,短期耐1000℃,并具有优异的耐水、耐燃油和耐滑油性,用于粘接金属与非金属材料(如石墨、玻璃布复合材料和防热材料)。耐高温**硅树脂胶粘剂长期耐温700℃,短期耐1200℃,用于粘接结构件中的钛合金、耐热非金属材料(玻璃布复合材料和防热材料)。硅树脂作为耐高温密封剂用量不大,但十分重要,它是某些苛刻密封使用环境的重要解决方案。如飞机发动机空—空换热器和气压作动筒等零组件的长时间工作温度达500℃,所使用的HM310硅树脂密封剂在经耐热500℃×36h后,不起皮、不鼓泡、不开裂、不脱落,附着力达到1级,三门峡多晶小方锭,经1.0MPa打压试验不漏气,具有良好的耐高温密封性能。飞机发动机或燃气轮机的燃烧室与整流器安装边和调节环等处工作温度可达800℃,所使用的HM311耐高温硅树脂密封剂经800℃×36h处理后,经2.5MPa打压试验不漏气。