| 摘要：利用微波光电电导衰减法（μPCD）测量晶体硅的有效少子寿命τeff，采用不同浓度（0.04mol/L~0.4mol/L）的碘酒溶液分别对n型CZ硅片和P型CZ硅片进行钝化，结果表明：碘酒溶液浓度在0.08mol/l~0.16mol/L时，对硅片钝化最为有效，测量有效少子寿命
τeff最高，n型硅片为973.71
μs，p型硅片为362.6μs；之后采用0.08mol/L的碘酒溶液对硅片进行钝化，测量了有效少子寿命随时间的衰减规律；并通过对碘酒溶液钝化不同厚度硅片后的有效少子寿命τeff的测量结合理论计算，获得了硅片的体少子寿命
τb。 关键词：有效少子寿命；体少子寿命；微波光电导衰减法；碘酒钝化 1、引言 在晶体硅太阳电池制备过程中，晶体硅体少子寿命（τb）是硅材料的一项重要参数，同时通过测量硅片的少子寿命可以评价原材料质量和控制工艺过程。常用的测量晶体硅的方法有：微波光电导衰减（μ-PCD），准稳态光电导方法（QSSPC)，表面光电压（SPV），IR浓度载流子浓度成像（CDI),调制自由载流子吸收（MFCA)和光束（电子束）诱导电流（LBIC,EBLC)等方法。但是实际测量值是硅片的有效少子寿命τeff，它由硅片的体寿命（τb）和硅片两边表面复合速率（S）分共同影响，当S
其中，D和d分别是载流子扩散系数和硅片厚度，式中假设硅片前后表面的复合速率相同。表面的钝化质量直接影响到最终的测量值，当表面充分钝化时，τeff=τb。表面复合可以通过化学钝化和场钝化降低。化学钝化是利用H或卤元素对硅片表面悬挂键进行饱和，从而降低表面复合速率；场钝化则利用介质膜中的固定电荷形成电场屏蔽效应来降低表面复合速率，常用的场钝化介质膜有：SiOx，SixNy，a-Si：H等。化学钝化利用HF溶液，碘酒（I2/CH3OH）溶液和醌氢醌/甲醇（Quinhydrone/Methanol）溶液等对硅片表面进行钝化。综合考虑安全和可操作性，在室温条件下碘酒（I2/CH3OH)溶液最为安全、方便、快捷。 本文采用不同浓度的碘酒溶液分别对硅片进行钝化，利用微波光电导衰减发（μPCD）测量晶体硅的有效少子寿命τeff，结果发现，碘酒溶液浓度在0.08mol/L~0.16mol/L时，对硅片表面钝化最为有效，n型硅片的有效少子寿命达到973.71μs，p型硅片达到362.6μs；进一步通过测量碘酒溶液钝化不同厚度的硅片后的有效少子寿命τeff，理论计算获得了硅片的体少子寿命τb。 2、实验 实验选用产线上125mm*125mm（100）晶向的p型CZ硅片和n型CZ硅片，电阻率分别为1-3Ω.m和1.7-13Ω.m；厚度为200±10μm，裸硅片（未经处理）的有效少子寿命为5±1μs。首先利用20%NaOH溶液，在80℃条件下对硅片抛光处理，然后经标准RCA清洗后，将硅片用碘酒溶液钝化，进行少子寿命测试。不同厚度的硅片可以通过控制NaOH的抛光时间实现，少子寿命测量使用WT-2000(SEMILAB)进行，硅片厚度利用螺旋测微器测量。 3、结果与讨论
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