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晶体硅定向凝固过程中凝固界面形状及热应力场的动力特性

批准号：
50876084
项目类别：
面上项目
资助金额：
35.0 万元
负责人：
刘立军
依托单位：
西安交通大学
学科分类：
传热传质学
结题年份：
2011
批准年份：
2008
项目状态：
已结题
项目参与者：
南晓红、林梅、刘江、刘鑫、李早阳
关键词：
过程模拟定向凝固法晶体生长多晶硅铸锭传热与传质

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项目成果

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中文摘要
针对太阳电池用矩形多晶硅铸锭定向凝固过程，建立包含凝固炉内部所有传热传质模式和整个凝固过程的三维热动力学过程数值模型，开发高效的算法和分析软件。针对矩形坩埚内高温硅熔体流动的强非定常湍流特性，以及凝固过程中对流传热的多时间尺度特点，开发高温熔体湍流的大涡模拟技术和凝固过程的多时间尺度模型。结合对凝固过程中炉内温度场的实验研究，将本软件进一步发展成为分析大尺寸矩形多晶硅铸锭定向凝固过程的有效工具。分别研究铸锭炉主要结构参数、石墨加热器的布置方案和晶体生长条件对熔体对流、固液凝固界面形状和凝固速度的影响。在此基础上，建立凝固过程中铸锭内部热应力场的动力学模型，研究凝固过程中固液凝固界面形状及铸锭内热应力场随时间的发展演化动力特性，并阐明其影响机制。为太阳能级晶体硅定向凝固过程的热场管理和凝固炉的开发设计提供科学理论依据。
英文摘要
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Computer modeling of crystal growth of silicon for solar cells
太阳能电池用硅晶体生长的计算机建模
DOI： 10.1007/s11708-011-0155-9
发表时间： 2011-05
期刊： Frontiers in Energy
影响因子： 2.9
作者： [Liu Xin, Liu Lijun, Kakimoto Koichi, Li Zaoyang]
通讯作者： Li Zaoyang
Effects of argon flow on impurities transport in a directional solidification furnace for silicon solar cells
硅太阳能电池定向凝固炉内氩气流量对杂质传输的影响
DOI： 10.1016/j.jcrysgro.2010.11.030
发表时间： 2011-03
期刊： Journal of Crystal Growth
影响因子： 1.8
作者： [Kakimoto, Koichi, Liu, Lijun, Li, Zaoyang, Ma, Wencheng]
通讯作者： Ma, Wencheng
Modeling of the 3D Unsteady Melt Flow in an Industrial-Scale Cz-Si Crystal Growth Using LES Method
使用 LES 方法对工业规模 Cz-Si 晶体生长中的 3D 非稳态熔体流动进行建模
DOI： --
发表时间： 2010-11
期刊： ECS Transactions
影响因子： --
作者： [Liu Xin, Wang Yuan, Liu Lijun, Kakimoto Koichi]
通讯作者： Kakimoto Koichi
几种湍流模型在晶体生长模拟中的应用及比较
DOI： --
发表时间： --
期刊： 工程热物理学报
影响因子： --
作者： [柿本浩一, 王元, 刘鑫, 刘立军]
通讯作者： 刘立军
共 17 条
    大尺寸单晶硅提拉生长过程中熔体流动不稳定性及其对结晶界面形态的影响机理
    • 批准号：
      51676154
    • 项目类别：
      面上项目
    • 资助金额：
      74.0万元
    • 批准年份：
      2016
    • 负责人：
      刘立军
    • 依托单位：
      西安交通大学
    多晶硅铸锭定向凝固过程中的氧碳杂质耦合输运机理及控制
    • 批准号：
      51176148
    • 项目类别：
      面上项目
    • 资助金额：
      60.0万元
    • 批准年份：
      2011
    • 负责人：
      刘立军
    • 依托单位：
      西安交通大学
    国内基金
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