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不同硅片电阻率对磷扩散的影响研究

2014-6-30 14:33| 发布者: echo| 查看: 3792| 评论: 0|来自: 晶澳

摘要: 目前,在国际环境和能源问题日趋严重的大背景下,新型无污染的新能源得到的快速的发展,而太阳能电池能够将太阳能直接转化成电能得到了大力的发展,到目前为止,晶体硅太阳能电池仍占据着整个太阳能电池的主要市场。 ...

目前,在国际环境和能源问题日趋严重的大背景下,新型无污染的新能源得到的快速的发展,而太阳能电池能够将太阳能直接转化成电能得到了大力的发展,到目前为止,晶体硅太阳能电池仍占据着整个太阳能电池的主要市场[1-3]。然而到目前为止使用太阳能电池的成本依然较高,虽然成本每年都在降低。降低太阳能电池发电的生产成本和提高其转换效率一直是研究的热点[4].

扩散形成p-n结实太阳能生产中的重要的环节,p-n结是整个太阳能电池的心脏部分,通过改变扩散生产工艺,来提高太阳能电池性能的研究有很多。李等通过改变扩散的时间和温度来改变多晶硅扩散的电阻在发现,当方阻小于70Ω/sq的时候,电池效率随着方阻的增加而增加,当大于70Ω/sq的时候随着方阻的增加而减小[5]。Betezen等从实验中得出,降低温度和延长扩散时间有利于硅片的吸杂作用[6]。豆等通过改变多晶硅中气体流量的大小与RIE制绒工艺进行匹配,在方阻为80Ω/sq的情况下得到了转换效率为17.5%的太阳能电池,比相应的酸制绒效率提高了0.5%[7]。在一些重参杂的研究中发现,重参杂会增加发射极载流子的复合速率[8-9]。

上述的研究表明了扩散方阻对电池最终的转换效率有重要的影响,这些结果对生产中扩散工艺都具有重要的知道意义。然而,上述的研究,都是通过改变扩散的时间或者源流量的大小来改变扩散后方阻的大小。到目前为止,对不同电阻率硅片扩散后方阻的研究还比较少。

扩散层质量是个关键问题。质量的要求,主要体现在扩散的深度(结深),扩散层的表面杂质浓度等方面。结深是在硅片中掺入不同导电类型的杂质时,在距离硅片表面xj的地方,掺入的杂质浓度与硅片的本体杂质浓度相等,即在这一位置形成了pn结。表面浓度(Nx)是做完扩散后在硅片表面的扩散层中的杂质含量,扩散结深用(Xj)表示。

电化学C-V是当前测量半导体载流子浓度分布的非常重要的方法。在在硅半导体中ECV的应用也越来越广泛,逐渐成为光伏行业电池技术研究和发展的必要工具之一。

ECV测量是利用合适的电解液既可以作为肖特基接触的电极测量C-V特性,又可以进行电化学腐蚀,因此可以层层剥离测量电激活杂质的浓度分度,剖面深度不受反向击穿的限制,并可以测量pn结。

针对与此,该工作采用不同电阻率硅片进行实验,得到了扩散后不同扩散方阻的硅片,并对扩散硅片的表面浓度和结深进行了研究。

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