摘要:文章闡述了一種新型的晶體硅太陽能電池的制備工藝。磷吸雜工藝已被證明是一種有效的減少硅片雜質(zhì)含量的工藝,本工藝在正常生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上,增加了一道擴(kuò)散磷吸雜工藝,通過本工藝進(jìn)一步減少硅片中雜質(zhì)的含量,從而減少復(fù)合速率,提高硅片少子壽命,最終達(dá)到提高太陽能電池硅片效率的目的。
磷吸雜工藝已是一種比較成熟的電池片制作工藝,此工藝在工廠量產(chǎn)化過程中可融入擴(kuò)散工藝同時(shí)進(jìn)行。在太陽能電池中磷吸雜可以極大的改善電池性能。對于多晶硅太陽能電池而言,結(jié)構(gòu)缺陷密度和碳、氧濃度等決定了磷吸雜的效果,幾乎所有的過渡族金屬可以被磷吸雜成功吸雜。
一個(gè)重?fù)搅讓訒纬稍S多的的吸雜機(jī)制:離子對和費(fèi)米能級的影響會導(dǎo)致金屬固溶度增強(qiáng),使金屬被吸雜到位錯(cuò)處;自間隙原子注入硅可以協(xié)助吸雜。磷在擴(kuò)散時(shí)受離子對和費(fèi)米能級的影響會形成非常有效的吸雜,因?yàn)槲覀兛梢栽跊]有自間隙硅原子注入的重?fù)絇和As和位錯(cuò)形成的硅片中,觀察到固溶度的增加。Bergholz小組發(fā)現(xiàn)隨著費(fèi)米能級的變化,Cu、Mn、Fe等過渡族金屬在硅片中的固溶度會相應(yīng)增加。負(fù)電雜質(zhì)和正電雜質(zhì)在P++和N++襯底的固溶度由于費(fèi)米能級的影響而增強(qiáng),但它并不能改變中性雜質(zhì)的固溶度,從而總的金屬雜質(zhì)(包括帶點(diǎn)形態(tài)和中性形態(tài))的固溶度會提高。因?yàn)樵谖s溫度時(shí)襯底摻雜能級要大于本征載流子的濃度,使帶點(diǎn)雜質(zhì)的濃度會隨著N型和P型摻雜濃度呈線形增加。
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