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多晶硅定向凝固提纯中Fe杂质分布与传输机制的研究的开题报告
一、选题背景
多晶硅广泛应用于太阳能电池、集成电路、光电器件等领域，其中，太阳能电池材料所需的多晶硅纯度更高，对杂质的要求更加严格。目前，多晶硅制备的主要方法是熔融有机硅化合物法，该方法生产的多晶硅材料中存在大量的铁杂质，影响了多晶硅的电学性能和机械性能。因此，多晶硅中Fe杂质的分布和传输机制的研究具有很重要的意义。
二、选题目的
本研究旨在探究多晶硅定向凝固过程中铁杂质的分布和传输机制，为制备高纯度多晶硅提供理论指导和技术支持。
三、研究内容与方法
1.分析多晶硅中Fe杂质的分布规律。对多晶硅样品进行化学分析、扫描电镜观察和光谱分析，从宏观和微观两个层面探究Fe杂质分布规律。
2.研究多晶硅中Fe杂质的传输机制。通过建立多晶硅Fe杂质传输模型，结合多晶硅定向凝固实验进行数值模拟，分析Fe杂质的传输条件和机制。
3.提高多晶硅的纯度。通过改变多晶硅的生长条件，如温度、光照强度等，优化多晶硅的生长过程，降低铁杂质的含量，提高多晶硅的纯度。
四、研究意义
本研究对于多晶硅纯化技术的发展具有很重要的作用。首先，探究Fe杂质的传输机制，可以为多晶硅材料的高纯度制备提供理论基础和技术支持，有助于提高太阳能电池的光电转换效率；其次，通过优化多晶硅生长的条件，可以减少铁杂质的含量，提高材料的纯度和机械性能，对封装质量和长期稳定性的保障也具有很重要的作用。
五、预期成果
本研究预期可以得到如下成果：
1.多晶硅中Fe杂质分布规律的阐明和解释。
2.多晶硅Fe杂质传输机制的数值模拟结果和分析。
3.改善多晶硅生长条件的方法和方案，提高多晶硅的纯度。
六、时间安排
本研究计划为期2年，具体时间安排如下：
第一年：
1.研究多晶硅定向凝固中Fe杂质分布规律，预计耗时6个月。
2.建立多晶硅Fe杂质传输模型并进行数值模拟，预计耗时6个月。
第二年：
3.改善多晶硅生长条件的方法和方案，预计耗时6个月。
4.组织实验验证研究结果，预计耗时3个月。
5.撰写论文并完成答辩，预计耗时3个月。
七、参考文献
[1]陶建华,张永国.多晶硅生长的定向凝固法研究进展[J].华南理工大学学报(自然科学版),2006,34(7):1-7.
[2]蒋玲妹,杨雪华.太阳能电池用高纯多晶硅制备与性能研究进展[J].中国材料进展,2010,29(12):1-7.
[3]KunLiu,ZhongheLiu.HowtoReduceFeImpuritiesinSiliconProducedbyMG-SiMethod[J].Silicon,2018,10(6):2657-2665.