摘要:文章阐述了一种新型的晶体硅太阳能电池的制备工艺。磷吸杂工艺已被证明是一种有效的减少硅片杂质含量的工艺,本工艺在正常生产工艺的基础上,增加了一道扩散磷吸杂工艺,通过本工艺进一步减少硅片中杂质的含量,从而减少复合速率,提高硅片少子寿命,最终达到提高太阳能电池硅片效率的目的。
磷吸杂工艺已是一种比较成熟的电池片制作工艺,此工艺在工厂量产化过程中可融入扩散工艺同时进行。在太阳能电池中磷吸杂可以极大的改善电池性能。对于多晶硅太阳能电池而言,结构缺陷密度和碳、氧浓度等决定了磷吸杂的效果,几乎所有的过渡族金属可以被磷吸杂成功吸杂。
一个重掺磷层会形成许多的的吸杂机制:离子对和费米能级的影响会导致金属固溶度增强,使金属被吸杂到位错处;自间隙原子注入硅可以协助吸杂。磷在扩散时受离子对和费米能级的影响会形成非常有效的吸杂,因为我们可以在没有自间隙硅原子注入的重掺P和As和位错形成的硅片中,观察到固溶度的增加。Bergholz小组发现随着费米能级的变化,Cu、Mn、Fe等过渡族金属在硅片中的固溶度会相应增加。负电杂质和正电杂质在P++和N++衬底的固溶度由于费米能级的影响而增强,但它并不能改变中性杂质的固溶度,从而总的金属杂质(包括带点形态和中性形态)的固溶度会提高。因为在吸杂温度时衬底掺杂能级要大于本征载流子的浓度,使带点杂质的浓度会随着N型和P型掺杂浓度呈线形增加。
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