国家太阳能光伏产品质量监督检验中心(无锡市产品质量监督检验所)■ 何莉 姚凤花 龚皓

多晶硅是制备单晶硅和太阳电池的原材料，是全球电子工业及光伏产业的基石。按照硅含量纯度可分为太阳能级硅和电子级硅。太阳能级硅材料是将太阳能转换为电能的基本材料，硅片成本在太阳电池生产成本中所占份额最大，太阳能级硅材料的纯度对太阳电池的性能及寿命的影响至关重要。太阳能级硅材料中杂质元素的含量大多在ppb级或亚ppb级，杂质元素的含量对于太阳电池的寿命和光电转换效率有着关键的影响，因此太阳能级硅材料的质量检验最重要的工作是准确地测量太阳能级硅的纯度。影响太阳能级多晶硅纯度的主要杂质有两类：一类是电活性杂质元素，包括施主杂质(Ⅴ族元素)和受主杂质(Ⅲ族元素)，在后续的太阳电池生产过程中需要根据原生多晶硅的电活性杂质浓度在硅材料中人为掺入一定量的施主杂质(Ⅴ族元素)或受主杂质(Ⅲ族元素)以获得所要求的导电类型和电阻率。另一类是气体元素O、C、N、H和金属元素Fe、Cr、Ni、Cu、Zn、Al、Ca、Mg、Mn等杂质。此外，太阳能级多晶硅的杂质还可能包含元素周期表里几乎所有元素。本文对太阳能级多晶硅国家标准中纯度的相关技术要求、太阳能级硅材料纯度分析各种技术的已有标准方法或非标准方法、方法适用范围、方法原理及其各自的特点进行综述和比较，以便为我国的太阳能级多晶硅产业提供一些参考。……