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变温磷吸杂对多晶硅性能的影响
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2009-07-02
欲望都市
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用微波光电导衰减仪(μ2PCD) 研究了不同温度和时间的恒温和变温磷吸杂处理对铸造多晶硅片电学性能的影响。实验发现: 变温吸杂明显优于恒温吸杂,特别是对原生高质量多晶硅; 其优化的变温磷吸杂工艺为1000 ℃P015h + 700 ℃P115h ;而在高温恒温吸杂中,多晶硅少子寿命值反而显著下降。实验现象表明:磷吸杂效果主要是与过渡族金属的溶解、扩散和分凝有关。
铸造多晶硅因其较高的性价比已成为太阳电池最重要的原材料。但与单晶硅相比,它有较高密度的晶界、位错、微缺陷等结构缺陷和大量的金属杂质(特别是过渡族金属[1 ] ) ,从而导致铸造多晶硅太阳电池效率低于直拉单晶硅电池效率。
J1 Chun 等人[2 ] 通过电子束诱生电流( EBIC) 研究发现,在室温下干净的晶界对少数载流子只具有很弱的复合活性;Higgs 等人[3 ] 发现纯净的位错也几乎没有复合活性。但这些晶界等结构缺陷与过渡族金属相互作用却极大地降低了器件的电学性能,从而降低了太阳电池的转换效率[4 ] 。在太阳电池的生产工艺中,制备P2N 结的同时,可以用磷吸杂的方法来吸除电池体内的过渡族金属杂质,从而大幅度地提高电池的转化效率[5 ,6 ] 。因此磷吸杂成为制备低成本、高效率晶体硅太阳电池的关键步骤之一。在近20 余年中,人们主要研究了恒温磷吸杂的效果和机理,却很少有人研究变温磷吸杂的效果。本文通过比较恒温磷吸杂和变温磷吸杂的不同,发现变温吸杂比恒温吸杂具有更好的吸杂效果;同时指出磷吸杂的驱动力主要是金属杂质在不同区域的分凝所决定的。
铸造多晶硅因其较高的性价比已成为太阳电池最重要的原材料。但与单晶硅相比,它有较高密度的晶界、位错、微缺陷等结构缺陷和大量的金属杂质(特别是过渡族金属[1 ] ) ,从而导致铸造多晶硅太阳电池效率低于直拉单晶硅电池效率。
J1 Chun 等人[2 ] 通过电子束诱生电流( EBIC) 研究发现,在室温下干净的晶界对少数载流子只具有很弱的复合活性;Higgs 等人[3 ] 发现纯净的位错也几乎没有复合活性。但这些晶界等结构缺陷与过渡族金属相互作用却极大地降低了器件的电学性能,从而降低了太阳电池的转换效率[4 ] 。在太阳电池的生产工艺中,制备P2N 结的同时,可以用磷吸杂的方法来吸除电池体内的过渡族金属杂质,从而大幅度地提高电池的转化效率[5 ,6 ] 。因此磷吸杂成为制备低成本、高效率晶体硅太阳电池的关键步骤之一。在近20 余年中,人们主要研究了恒温磷吸杂的效果和机理,却很少有人研究变温磷吸杂的效果。本文通过比较恒温磷吸杂和变温磷吸杂的不同,发现变温吸杂比恒温吸杂具有更好的吸杂效果;同时指出磷吸杂的驱动力主要是金属杂质在不同区域的分凝所决定的。
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