GB/T 25076-2018 太阳能电池用硅单晶

　　ICS 29 . 045 H 82

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 25076—2018

　　代替 GB/T 25076—2010

　　太阳能电池用硅单晶

　　Monocrystallinesiliconforsolarcell

　　2018-09-17 发布 2019-06-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 25076—2018

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准代替 GB/T 25076—2010《太阳电池用硅单晶》，与 GB/T 25076—2010 相比主要技术变化如下：

　　— 将标准名称《太阳电池用硅单晶》修改为《太阳能电池用硅单晶》;

　　— 修改了适用范围，将“适用于直拉掺杂制备的地面空间太阳电池用硅单晶”改为“适用于直拉掺杂制备的圆形硅单晶经加工成的准方形或方形硅单晶。 产品用于切割成硅片后进一步制作地面太阳能电池”(见第 1 章，2010 年版的第 1 章);

　　— 增加了引用文件 GB/T 1551、GB/T 14844、GB/T 26068、GB/T 32651 及 YS/T 28、YS/T 679,删除了 GB/T 1552、GB/T 1553、SEMI MF 1535(见第 2 章);

　　— 增加了牌号的规定(见 4 . 1) ;

　　— 将 2010 年版中第 4 章技术分类中的 4 . 1 分类和 4 . 2 规格单独列为一章，即增加了“第 4 章牌号及分类”;将按外形分类由原来的圆形和准方形(2010 年版的 4 . 1) 改为准方形和方形;删除了圆形硅单晶规格，增加了方形硅单晶的规格(见 4 . 1、4 . 2) ;

　　— 删除了圆形硅单晶的尺寸要求(见 2010 年版的 4 . 3 . 1),修改了准方形硅单晶的端面尺寸要求(见图 1 和表 1 , 2010 年版的图 1 和表 2),增加了方形硅单晶的端面尺寸要求(见图 2 和表 2) ;

　　— 将垂直度单列为一条，并增加了“准方形或方形硅单晶的端面垂直度应不大于 1 mm”的要求(见 5 . 1 . 3) ;

　　— 电阻率范围下限由 0.5 Ω ·cm改为 P型 0.2 Ω ·cm、N型 0.1 Ω ·cm(见表3,2010年版的表 3) ;

　　— 修改了硅 单 晶 的 间 隙 氧 含 量 要 求，由 小 于 1 . 3 × 1018 atoms/ cm3 改 为 P 型 应 不 大 于 1 . 1 × 1018 atoms/cm3 ,N型应不大于 1.0×1018 atoms/cm3 ,或由供需双方协商确定(见 5.4,2010 年版的4 . 6) ;

　　— 修改了硅单晶的代位碳含量要求，由不大于 1 . 0 × 10 17 atoms/ cm3 改为 P 型应不大于 1 . 0 × 1017 atoms/cm3 , N 型应不大于 5.0 × 1016 atoms/cm3 ,或由供需双方协商确定(见 5.5 , 2010 年版的 4 . 7) ;

　　— 晶体完整性中增加了无滑移位错的要求(见 5 . 6) ;

　　— 增加了硅单晶的体金属含量的要求(见 5 . 7) ;

　　— 增加了表面质量的要求(见 5 . 8) ;

　　— 增加了体金属和表面质量的试验方法、检验项 目及检验结果判定的内容(见 6 . 10 、6 . 11 、7 . 3 、 7 . 4、7 . 5 . 3) ;

　　— 将取样和抽样合并改为表格的形式(见表 4 , 2010 年版的 6 . 4 和 6 . 5) 。

　　本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会(SAC/TC 203) 与全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会(SAC/TC 203/SC 2)共同提出并归口 。

　　本标准起草单位：有研半导体材料有限公司、浙江省硅材料质量检验中心、隆基绿能科技股份有限公司、内蒙古中环光伏材料有限公司、苏州协鑫光伏科技有限公司、泰州隆基乐叶光伏科技有限公司、洛阳鸿泰半导体有限公司、宜昌南玻硅材料有限公司、有色金属技术经济研究院。

　　本标准主要起草人：孙燕、张果虎、楼春兰、杨素心、刘培东、宫龙飞、邓浩、李建弘、李洋、蒋建国、张鹏。

　　本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 25076—2010 。

　　GB/T 25076—2018

　　太阳能电池用硅单晶

　　1 范围

　　本标准规定了太阳能电池用硅单晶(简称硅单晶)的牌号、分类、要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存、质量证明书和订货单(或合同)内容。

　　本标准适用于直拉掺杂制备的圆形硅单晶经加工制成的准方形或方形硅单晶。 产品经切割成硅片后进一步制作太阳能电池。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 1550 非本征半导体材料导电类型测试方法

　　GB/T 1551 硅单晶电阻率测定方法

　　GB/T 1554 硅晶体完整性化学择优腐蚀检验方法

　　GB/T 1555 半导体单晶晶向测定方法

　　GB/T 1557 硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法

　　GB/T 1558 硅中代位碳原子含量红外吸收测量方法

　　GB/T 6616 半导体硅片电阻率及硅薄膜薄层电阻测试方法 非接触涡流法

　　GB/T 11073 硅片径向电阻率变化的测量方法

　　GB/T 14140 硅片直径测量方法

　　GB/T 14264 半导体材料术语

　　GB/T 14844 半导体材料牌号表示方法

　　GB/T 26068 硅片载流子复合寿命的无接触微波反射光电导衰减测试方法

　　GB/T 32651 采用高质量分辨率辉光放电质谱法测量太阳能级硅中痕量元素的测试方法

　　YS/T 28 硅片包装

　　YS/T 679 非本征半导体中少数载流子扩散长度的稳态表面光电压测试方法

　　3 术语和定义

　　GB/T 14264 界定的术语和定义适用于本文件。

　　4 牌号及分类

　　4 . 1 牌号

　　硅单晶的牌号表示按 GB/T 14844 的规定。

　　4 . 2 分类

　　4 . 2 . 1 硅单晶按导电类型分为 P 型、N 型两种。

　　GB/T 25076—2018

　　4 . 2 . 2 硅单晶按照外形尺寸分为准方形和方形两种。 准方形硅单晶按其端面边长分为 100 . 75 mm、

　　125.75 mm、156 Ⅰ、156 Ⅱ、156 Ⅲ、161.75 mm、210.75 mm;方形硅单晶按其端面边长分为 100.75 mm、

　　125.75 mm、156.75 mm、210.75 mm;其他尺寸规格可由供需双方协商确定。

　　5 要求

　　5 . 1 外形尺寸

　　5 . 1 . 1 准方形硅单晶

　　准方形硅单晶的端面如图 1 所示，端面尺寸应符合表 1 的规定。

　　说明：

　　A — 边长;

　　C — 弦长;

　　D — 直径;

　　F — 弧线在边长 A 上的投影。

　　图 1 准方形硅单晶的端面示意图

　　表 1 准方形硅单晶的端面尺寸 单位为毫米

　　GB/T 25076—2018

　　5 . 1 . 2 方形硅单晶

　　方形硅单晶的端面如图 2 所示，端面尺寸应符合表 2 的规定。

　　说明：

　　A — 边长;

　　C — 倒角后边长;

　　E — 倒角后的对角线长度;

　　G — 对角线长度;

　　H — 倒角长度;

　　α —倒角角度。

　　图 2 方形硅单晶的端面示意图

　　表 2 方形硅单晶的端面尺寸 单位为毫米

　　5 . 1 . 3 垂直度

　　准方形或方形硅单晶的端面垂直度应不大于 1 mm,端面相邻两边长(A)之间的垂直度为 90°±0 . 3 °。

　　5 . 2 电学性能

　　硅单晶的导电类型、电阻率、径向电阻率变化及载流子复合寿命应符合表 3 的规定。 需方如对电阻率、径向电阻率变化以及载流子复合寿命有其他要求时，由供需双方协商解决。

　　GB/T 25076—2018

　　表 3 电学性能

　　5 . 3 晶向及晶向偏离度

　　5 . 3 . 1 圆形硅单晶的晶向偏离度应不大于 3 °。

　　5 . 3 . 2 准方形和方形硅单晶的晶向为〈100〉，晶向偏离度应不大于 2°,边缘晶向为〈100〉±2°。

　　5 . 4 氧含量

　　P 型硅单晶的间隙氧含量应不大于 1 . 1 × 10 18 atoms/ cm3 , N 型硅单晶的间隙氧含量应不大于

　　1.0 × 1018 atoms/cm3 ,或由供需双方协商确定。

　　5 . 5 碳含量

　　P 型硅单晶的代位碳含量应不大于 1 . 0 × 10 17 atoms/ cm3 , N 型硅单晶的代位碳含量应不大于5 . 0 × 10 16 atoms/ cm3 ,或由供需双方协商确定。

　　5 . 6 晶体完整性

　　硅单晶的位错密度应不大于 3 000 个/cm2 ,且无滑移位错。

　　5 . 7 体金属含量

　　硅单晶的体内铁含量及其总金属含量要求由供需双方协商确定。

　　5 . 8 表面质量

　　硅单晶的表面及端面(包括准方形倒角面)应平整、光滑，无明显划痕、沾污、色差，不应有裂痕、缺口，端面崩边允许总长度应不大于 8 mm。

　　6 试验方法

　　6 . 1 直径的测量按 GB/T 14140 的规定进行，其他外形尺寸的测量用游标卡尺或相应精度的量具进行。

　　6 . 2 导电类型的测试按 GB/T 1550 的规定进行。

　　6 . 3 电阻率的测试按 GB/T 1551 或 GB/T 6616 的规定进行，仲裁方法按 GB/T 1551 的规定进行。

　　6 . 4 径向电阻率变化的测试按 GB/T 11073 的规定进行，测试点的选择方案和径向电阻率变化计算公式的选择由供需双方协商确定。

　　6 . 5 载流子复合寿命的测试按 GB/T 26068 的规定进行或按供需双方协商确定的方法进行。

　　6 . 6 晶向及晶向偏离度的测试按 GB/T 1555 的规定进行。

　　6 . 7 间隙氧含量的测定按 GB/T 1557 的规定进行。

　　6 . 8 代位碳含量的测定按 GB/T 1558 的规定进行。

　　GB/T 25076—2018

　　6 . 9 晶体完整性检验按 GB/T 1554 进行。

　　6 . 10 体金属铁含量的测定按 YS/T 679 的规定进行，体内总金属含量的测定按 GB/T 32651 进行，或按供需双方协商确定的测试方法进行。

　　6 . 1 1 表面质量的检验在正常照明条件下由人工目视检查，必要时使用相应精度的工具进行测量。

　　7 检验规则

　　7 . 1 检查和验收

　　7 . 1 . 1 产品应由供方技术(质量)监督部门进行检验，保证产品质量符合本标准和订货单(或合同)的规定，并填写产品质量证明书。

　　7 . 1 . 2 需方可对收到的产品按本标准的规定进行检验，若检验结果与本标准或订货单(合同)的规定不符时，应在收到产品之日起 3 个月内向供方提出，由供需双方协商解决。

　　7 . 2 组批

　　产品以成批提交验收，每批应由同一牌号、相同导电类型、相同外形尺寸的硅单晶组成。

　　7 . 3 检验项目

　　7 . 3 . 1 每批产品应对外形尺寸、导电类型、电阻率、径向电阻率变化、载流子复合寿命、晶向及晶向偏离度、氧含量、碳含量、晶体完整性、表面质量进行检验。

　　7 . 3 . 2 体金属含量是否检验由供需双方协商确定。

　　7 . 4 取样

　　硅单晶的取样按表 4 的规定进行。 如按照其他方案进行取样，由供需双方协商确定。

　　表 4 取样

　　GB/T 25076—2018

　　表 4(续)

　　7 . 5 检验结果的判定

　　7 . 5 . 1 外形尺寸、导电类型、晶向的任一检验结果不合格时，判该根硅单晶不合格。 除去不合格硅单晶后的产品进行抽样检验其他项 目 。

　　7 . 5 . 2 电阻率、径向电阻率变化、载流子复合寿命、晶向偏离度、氧含量、碳含量、晶体完整性采用抽样检验。 抽取 4 个试样时，有 2 个或 2 个以上试样不合格，取双倍数量的试样进行重复试验，重复试验结果仍有不合格时，判该批硅单晶不合格;抽取 3 个及 3 个以下的试样时，有 1 个或 2 个试样不合格，则取双倍数量的试样进行重复试验，重复试验结果仍有不合格时，判该批产品不合格。

　　7 . 5 . 3 表面质量、体金属含量检验结果的判定由供需双方协商确定。

　　8 标志、包装、运输、贮存和质量证明书

　　8 . 1 标志

　　产品包装箱外应标有“小心轻放”“易碎”“防腐”“防潮”字样或标志，并注明：

　　a) 供方名称;

　　b ) 产品名称;

　　c) 产品质量。

　　8 . 2 包装

　　产品的包装按 YS/T 28 的规定进行，也可由供需双方协商确定。

　　8 . 3 运输

　　产品在运输过程中应轻装轻卸，严禁抛掷，且应采取防震、防潮措施。

　　GB/T 25076—2018

　　8 . 4 贮存

　　产品应贮存在清洁、干燥环境中。

　　8 . 5 质量证明书

　　每批产品应有质量证明书，其上写明：

　　a) 供方名称;

　　b ) 产品名称或牌号;

　　c) 产品批号;

　　d) 产品净重及硅单晶根数;

　　e) 各项分析检验结果和检验部门的印记;

　　f) 本标准编号;

　　g) 出厂日期。

　　9 订货单(或合同)内容

　　订购本标准所列产品的订货单(或合同)应包含下列内容：

　　a) 产品名称;

　　b ) 产品要求;

　　c) 数量 ;

　　d) 本标准编号;

　　e) 供需双方协商确定的其他要求。