指導教授：藍崇文臺灣大學：化學工程學研究所周圻叡Chou, Qi-RuiQi-RuiChou2014-11-252018-06-282014-11-252018-06-282014http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/261192目前矽晶太陽能電池模組已接近$0.50/Wp的成本，但其主要成本仍在於矽晶片。而晶片製造在切片與切割矽損失仍佔相當高的成本，因此無切割損失的矽晶片鑄造技術日益重要。實驗室提出壓合鑄造矽晶片的新方法，首先建立了壓鑄設備及簡單測試，針對錫與矽的基本壓鑄行為有初步了解，了解了溫差、壓速、基板材質等因素，對晶片的外觀形狀、厚度、均勻性，與晶粒方向的影響。同時，在壓鑄有了一定成果後，也利用EBSD，對晶向及晶界加以分析，並與矽晶帶生長技術互相比較。As the cost of silicon solar module is near $0.50/Wp, silicon wafers remain the major cost. However, to produce the wafers from ingot growth, the cost for slicing and kerf-loss silicon is still very high. Therefore, the kerf-free wafer casting technology has attracted much attention recently. Labrotary propose a novel single wafer press-casting technique to do experiment. First, a prototype system has been developed. The effects of major control parameters, such as the temperature difference, pressing speed, and the substrate materials, on the wafer shape, thickness, uniformity, and grain orientation were examined for tin and silicon. Some preliminary results were obtained and the feasibility of the technique was discussed. In addition, press-casting silicon wafers will analyse grain orientation and grain boundary by EBSD, then compare it to silicon ribbons of other grown methods.誌謝 i 中文摘要 ii Abstract iii 目錄 iv 圖目錄 vii 表目錄 xi 第一章 緒論 1 1.1簡介 1 1.2文獻回顧 2 1.2.1矽多晶鑄錠 2 1.2.2矽晶帶製造技術 3 1.2.2.1線牽引矽帶(String Ribbon Method，SR) 3 1.2.2.2導膜法(Edge-Defined Film-Fed Growth，EFG) 4 1.2.2.3基板矽帶生長 (Ribbon Growth on Substrate，RGS) 6 1.2.3矽晶片直接製造技術 8 1.2.3.1基板浸潤結晶(Crystallization on Dipped Substrate，CDS) 8 1.2.3.2矽晶片再結晶(Full wafer recrystallization，FWR) 9 1.2.4阻障材料 10 1.2.4.1碳化矽 10 1.2.4.2氮化矽 11 1.2.4.3氟化鈣(CaF2)與氟化鎂(MgF2)鹽 14 1.2.5矽晶帶EBSD分析 15 1.3研究動機 17 第二章 實驗藥品、設備及流程 18 2.1實驗藥品 18 2.1.1壓合鑄造矽片使用藥品 18 2.1.2矽晶片化學處理藥品 19 2.2實驗設備與器材 19 2.2.1鑄片爐 20 2.2.2壓鑄實驗前後處理設備 22 2.2.3晶片化學處理設備 24 2.2.4量測設備 25 2.2.5實驗步驟及流程 26 2.2.5.1錫材製備 26 2.2.5.2人為壓合鑄造錫片 26 2.2.5.3鑄片爐壓合鑄造錫片 27 2.2.5.4錫片厚度量測 27 2.2.5.5矽材製備 27 2.2.5.6基板選擇及塗佈 27 2.2.5.7塗佈完成基板之燒結 28 2.2.5.8石墨薄鑄板燒結 28 2.2.5.9壓合鑄造矽晶片 28 2.2.5.10矽片厚度量測 29 第三章 研究結果與討論 30 3.1模擬壓合鑄造矽晶片實驗 30 3.1.1壓合鑄造錫片實驗 30 3.1.1.1人為壓鑄錫模擬 31 3.1.1.2鑄片爐壓鑄模擬 33 3.1.2水珠模擬實驗 37 3.1.2.1潤濕性的影響 37 3.2壓合鑄造矽晶片之實驗 40 3.2.1塗佈層的影響 40 3.2.2壓鑄速度的影響 50 3.2.3溫差的影響 52 3.2.3.1相同溫差，不同下板持溫影響 52 3.2.3.2下板持溫參考熔點，不同溫差影響 53 3.2.4不同基板的影響 55 3.2.4.1氮化矽床 55 3.2.4.2石墨板表面改質 59 3.3壓合鑄造矽片斷面EBSD分析 64 第四章 結論 66 參考文獻 684128071 bytesapplication/pdf論文使用權限：不同意授權太陽能切割成本矽晶片壓合鑄造矽晶帶thesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/261192/1/ntu-103-R00524059-1.pdf