硅晶體歐姆接觸特性研究.pdf

1、近年來不斷有新材料被應(yīng)用到太陽能領(lǐng)域，但硅仍然是制備半導(dǎo)體器件的常用和主要的材料，也是制備太陽能電池的主要材料。目前，普遍使用的太陽能單晶硅電池的光電轉(zhuǎn)換效率最高為20％，而且成本較為昂貴。制備良好的歐姆接觸是提高光電轉(zhuǎn)換效率和降低太陽能電池成本的主要方法，現(xiàn)在工業(yè)制備歐姆接觸大部分采用銀和鋁作電極（電池表面用銀作電極，電池背面用鋁做電極），應(yīng)用絲網(wǎng)印刷技術(shù)和退火工藝進(jìn)行制備。
　　Ansys分析軟件越來越多的被應(yīng)用到現(xiàn)代工業(yè)的各

2、個領(lǐng)域。熱分析是ansys軟件的一個很重要的分析形式，在熱處理領(lǐng)域、冶金工業(yè)等方面都有廣泛的應(yīng)用。對于進(jìn)行溫度、熱流率、熱生成率等參數(shù)的數(shù)學(xué)模擬都可得到很好的結(jié)果。而且它還可以進(jìn)行溫度—結(jié)構(gòu)場的耦合模擬，這也是ansys真正強(qiáng)大的地方。耦合的大概步驟是：首先對模型進(jìn)行溫度分析，溫度分析的結(jié)果作為結(jié)構(gòu)分析的載荷，然后對模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，在此可以得到由于模型不同部位的溫度差異所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，并根據(jù)仿真得到的熱應(yīng)力的大小和熱應(yīng)力分布情況,幫助

3、我們設(shè)計和優(yōu)化工藝，使熱應(yīng)力減小，提高器件的可靠性。
　　本文利用ansys有限元分析軟件，建立了歐姆接觸的穩(wěn)態(tài)熱分析和瞬態(tài)熱分析模型，而且進(jìn)行了瞬態(tài)熱分析和結(jié)構(gòu)分析的間接耦合。由于材料屬性是隨溫度變化的，考慮到這一點，采用了非線性分析?？梢詮姆抡娼Y(jié)果中得到歐姆接觸退火過程的溫度場分布、溫度梯度分布和結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布，能夠觀察到歐姆接觸界面處硅銀合金生成的時間，還能直觀地觀察溫度在歐姆接觸模型內(nèi)的傳遞過程。有利于對歐姆接觸退火工藝參數(shù)