大尺寸直拉单晶硅的“增效降本”是当前光伏企业急需解决的问题。本文采用有限元体积法对φ300 mm直拉单晶硅生长过程分别进行稳态和非稳态全局模拟, 研究提高拉晶速率对直拉单晶硅生长过程中的固液界面、点缺陷分布以及生长能耗的影响。结果表明: 拉晶速率提高为1.6 mm/min时固液界面的偏移量为33 mm, 不会影响晶体的稳定生长; 拉晶速率对晶体中点缺陷的分布起决定性作用, 提高拉晶速率不仅能降低自间隙点缺陷的浓度, 而且使晶棒内V/G始终高于临界值; 且拉晶速率对功率消耗影响较大, 提高拉晶速率后晶体生长时间减少了46.4%, 单根晶体生长消耗功率降低了约4.97%。优化和控制适宜的拉晶速率有利于低成本地生长特定点缺陷分布甚至无点缺陷单晶硅, 为提高大尺寸直拉单晶硅质量、降低生产能耗提供一定的理论支持。

直拉单晶硅生长过程中放肩阶段常由于断棱的出现导致无法顺利进入等径生长。为研究影响断棱的关键特征参数，提出采用最大互信息系数法(MIC)辨识直拉单晶硅放肩阶段关键特征参数。分别采用最大互信息系数法(MIC)、层次分析法(AHP)计算特征参数与放肩断棱的相关系数，按照降序依次提取前k项直至全部特征参数作为输入参数，在逻辑斯蒂回归模型进行放肩断棱预测评估。结果表明，采用MIC提取特征参数的前13项特征作为输入参数时，模型的准确度最高；且采用MIC法在预测精度上优于AHP法。