冶金法低成本多晶硅的磷吸雜及其MIS太陽電池的探索.pdf

1、化石能源的快速枯竭,人們越來越認識到發(fā)展可再生能源的重要性和迫切性。太陽電池得到了廣泛的關注。但光伏產業(yè)在我國現狀:有產業(yè),沒市場。其原因是原材料成本高,工藝要求高。因此探索低成本、新材料、新工藝的太陽電池非常有意義。
　　 本文主要是研究了物理冶金法的磷吸雜工藝優(yōu)化以及以冶金法多晶硅為襯底探討了MIS(金屬-絕緣體-半導體)太陽電池的制備,得到如下成果:
　　 (1)詳細研究了冶金法多晶硅磷吸雜的溫度與時間的關系,發(fā)現

2、在950℃、4h吸雜、雙面腐蝕去除10～15μm吸雜層后,硅片的少子壽命提高的最多。同時把去除吸雜層的過程與制備絨面結合起來,采用腐蝕液為HF:HNO3=1:3,淀積氮化硅薄膜后,測量表面的反射譜,在600nm波長時,反射率為2％,在400-1000nm波段的反射率平均值為6.52％,效果良好;對磷擴散和雜質在吸雜過程中的運動做了模擬計算,分析吸雜的效果與去除吸雜層的關系。
　　 (2)對以冶金法P-型多晶硅為襯底的MIS太陽電

3、池進行了初步探索,希望能尋找一種制備成本很低、適合于冶金法多晶硅太陽電池的新結構和新方法。
　　 從形成少子隧道結MIS太陽電池原理和能帶圖入手,論證了采用Ti/SiNx/P-Si結構在SiNx/P-Si界面可形成反型層,在控制好Ti和SiNx薄膜厚度和質量前提下,可獲得少子隧道結MIS太陽電池。
　　 分別采用磁控濺射和PECVD(增強等離子體化學氣相淀積)技術,生長Ti和SiNx薄膜,研究了生長條件對Ti和SiNx薄

4、膜質量的影響。
　　 采用兩種退火方法最終形成MIS太陽電池。一是用快速退火爐在600-800℃下退火使硅片表面的鈦膜氮化;二是按照常規(guī)工藝在200-300℃下退火不使鈦膜氮化。比較了鈦膜有無氮化對MIS太陽電池性能的影響。
　　 對不氮化樣品的J-V、C-V和EQE(外量子效率)特性進行檢測分析,結果表明與pn結很相似,證實了樣品是少子隧道結MIS器件,具有較好的短波響應。
　　 分析了減反射膜在提高MIS電池