光伏材料制备与加工
节选
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2．层生长理论 科塞尔（Kossel，1927）首先提出，后经斯特兰斯基（stranski）加以发展的晶体的层生长理论亦称为科塞尔一斯特兰斯基理论。 它是论述在晶核的光滑表面上生长一层原子面时，质点在界面上进入晶格“座位”的*佳位置是具有三面凹入角的位置。质点在此位置上与晶核结合成键放出的能量*大。因为每一个来自环境相的新质点在环境相与新相界面的晶格上就位时，*可能结合的位置是能量上*有利的位置，即结合成键时应该是成键数目*多，释放出能量*大的位置。 晶体在理想情况下生长时，先长一条行列，然后长相邻的行列。在长满一层面网后，再开始长第二层面网。晶面（*外的面网）是平行向外推移而生长的。这就是晶体的层生长理论，用它可以解释以下的一些生长现象。 （1）晶体常生长成为面平、棱直的多面体形态。 （2）在晶体生长的过程中，环境可能有所变化，不同时刻生成的晶体在物性（如颜色）和成分等方面可能有细微的变化，因而在晶体的断面上常常可以看到带状构造。它表明晶面是平行向外推移生长的。 （3）由于晶面是向外平行推移生长的，所以同种矿物不同晶体上对应晶面间的夹角不变。 （4）晶体由小长大，许多晶面向外平行移动的轨迹形成以晶体中心为顶点的锥状体称为生长锥或砂钟状构造，在薄片中常常能看到这种构造。 然而晶体生长的实际情况要比简单层生长理论复杂得多。往往一次沉淀在一个晶面上的物质层的厚度可达几万或几十万个分子层。同时亦不一定是一层一层地顺序堆积，而是一层尚未长完，又有一个新层开始生长。这样继续生长下去晶体表面会不平坦，成为阶梯状称为晶面阶梯。科塞尔理论虽然有其正确的方面，但实际晶体生长过程并非完全按照二维层生长的机制进行的。因为当晶体的一层面网生长完成之后，再在其上开始生长第二层面网时有很大的困难，其原因是已长好的面网对溶液中质点的引力较小，不易克服质点的热振动使质点就位。因此，在过饱和度或过冷却度较低的情况下，晶的生长就需要用其它的生长机制加以解释。 3．布拉维法则 早在1855年，法国结晶学家布拉维（A．Bravis）从晶体具有空间格子构造的几何概念出发，论述了实际晶面与空间格子构造中面网之间的关系，即实际晶体的晶面常常平行网面结点密度*大的面网，这就是布拉维法则。 布拉维的这一结论是根据晶体上不同晶面的相对生长速度与网面上结点的密度成反比的推论引导而出的。所谓晶面生长速度，是指单位时间内晶面在其垂直方向上增长的厚度。因此，实际晶体上的晶面常是网面上结点密度较大的面。 总体看来，布拉维法则阐明了晶面发育的基本规律。但由于当时晶体中质点的具体排列尚属未知，布拉维所依据的仅是由抽象的结点所组成的空间格子，而非真实的晶体结构。因此，在某些情况下可能会与实际情况产生一些偏离。1937年美国结晶学家唐内·哈克（Donnay·Harker）进一步考虑了晶体构造中周期性平移（体现为空间格子）以外的其他对称要素（如螺旋轴、滑移面）对某些方向面网上结点密度的影响，从而扩大了布拉维法则的适用范围。 布拉维法则的另一不足之处是，只考虑了晶体的本身，而忽略了生长晶体的介质条件。 晶体是在物相转变的情况下形成的。物相有三种，即气相、液相和固相。只有晶体才是真正的固体。由气相、液相转变成固相时形成晶体，固相之间也可以直接发生转变。 4．由液相变为固相 （1）从熔体中结晶。当温度低于熔点时，晶体开始析出，也就是说，只有当熔体过冷却时结晶才能发生。如水在温度低于零摄氏度时结晶成冰；金属熔体冷却到熔点以下结晶成金属晶体。 （2）从溶液中结晶。当溶液达到过饱和时，才能析出晶体。 其方式有： 1）温度降低，如岩浆期后的热液越远离岩浆源则温度将渐次降低，各种矿物晶体陆续析出； 2）水分蒸发，如天然盐湖卤水蒸发； 3）通过化学反应，生成难溶物质。 ……
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内容简介
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《光伏材料制备与加工/高职光伏发电技术及应用专业系列教材》主要讲述了直拉单晶硅相关技术和改良西门子法生产多晶硅的制备原理。内容包括直拉单晶炉的热系统及热场、直拉单晶硅生长技术、多晶硅原料制备、原料提纯、多晶硅制备、尾气回收、硅芯的制备等核心内容，同时对超纯水的制备，氢气、氯气的制备和净化作了详细介绍。
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目录
**章单晶硅的基本知识第1节晶体和非晶体第2节单晶和多晶第3节空间点阵和晶胞第4节晶面和晶向第5节晶体的熔化与凝固第6节结晶过程的宏观特征第7节晶核的形成与晶体的生长第二章直拉单晶炉第三章直拉单晶炉的热系统及热场第1节热系统简介第2节热系统的安装与对中第四章原辅材料的准备第五章硅原料第1节硅简介第2节石英坩埚第六章直拉单晶硅生长技术第1节单晶硅生长技术第2节单晶硅生产过程中对周围环境的影响第七章铸锭多晶硅工艺第1节光伏产业简介第2节铸锭多晶硅炉的结构第3节铸锭多晶硅工艺流程第八章纯水的制备第1节水的概述第2节离子交换法简介第3节去离子水的制备工艺第4节纯水的制备第九章工业硅的生产第1节工业硅生产原理及影响因素第2节影响工业硅产品质量的因素以及对策第3节工业硅生产工艺第4节工业硅生产操作第5节熔炼设备的选择第6节生产操作及安全控制第十章氢气的制备和净化第1节氢气的简介第2节氢气的生产工艺第3节制氢工艺第4节氢气的净化、储存和运输第5节氢气的安全使用第十一章液氯的汽化第1节氯气第2节液氯的汽化第3节氯的存放和安全使用第十二章氯化氢的合成第1节氯化氢的性质第2节氯化氢的合成原理第3节氯化氢合成工艺过程第4节主要设备及其作用第5节工艺条件选择和操作要点第十三章三氯氢硅的合成第1节三氯氢硅制备原理第2节三氯氢硅合成工艺流程第3节三氯氢硅的合成设备第4节影响三氯氢硅合成的因素第十四章三氯氢硅的提纯第1节三氯氢硅提纯的方法第2节三氯氢硅中痕量杂质分析第3节精馏的基本概念第4节三氯氢硅的提纯第十五章三氯氢硅氨还原制备高纯多晶硅第1节高纯多晶硅生产工艺简介第2节三氯氢硅氢还原反应基本原理第3节三氯氢硅工艺第4节四氯化硅氢化第十六章多晶硅尾气回收与处理第1节冷冻法第2节干法回收技术第十七章硅芯的制备与腐蚀第1节硅芯的制备第2节硅芯的腐蚀第十八章硅烷法制备高纯硅第1节多晶硅生产工艺概述第2节热解硅烷法概述第3节热解硅烷法工艺参考文献
封面
书名:光伏材料制备与加工
作者:戚桓瑜
页数:183
定价:¥26.0
出版社:西北工业大学出版社
出版日期:2015-04-01
ISBN:9787561243282
PDF电子书大小:100MB 高清扫描完整版