FTIR在晶體硅太陽電池中的應(yīng)用.pdf

1、FTIR（傅立葉紅外）是一種重要的半導(dǎo)體材料測試手段。無論是晶體生長過程中難以避免的氧和碳，還是電池制備過程中引入的氫和氮，都對晶體硅太陽電池的性能有著顯著的影響。本論文主要采用傅里葉紅外方法研究了多晶硅鑄造過程中碳的分凝和碳在熔融硅中的擴散行為，研究了大直徑單晶硅電池制備過程中氧的沉淀行為以及不同沉積方式下所形成SiNx∶H薄膜的性質(zhì)。
　　 實驗發(fā)現(xiàn)，與氧在定向凝固法鑄造多晶硅的軸向分布取決于生長過程中的氧的分凝和氧的揮發(fā)不

2、同，碳濃度分布符合分凝規(guī)律，而幾乎不受碳揮發(fā)行為的影響。用經(jīng)典分凝公式模型較好地模擬了定向凝固法制備的太陽電池用鑄造多晶硅的軸向碳濃度分布。由模擬結(jié)果得到，實驗用的鑄造多晶硅的實際分凝系數(shù)應(yīng)為0.45，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其理想平衡分凝系數(shù)0.07。根據(jù)BPS公式計算得到鑄造過程中熔融硅中碳的擴散速度在4.72×10-8～4.72×10-7 cm/s之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鑄造過程的凝固速度（約3.125×10-4 crn/s）。結(jié)果表明，通過降低凝固速度很

3、難降低鑄造多晶硅硅錠有效部分中碳的濃度。
　　 研究大直徑單晶硅太陽電池制備過程中氧的行為，實驗發(fā)現(xiàn)，太陽電池用大直徑直拉單晶硅存在原生氧沉淀，實驗用的直拉單晶硅，頭部樣品原生氧沉淀量為11.2 ppma，尾部樣品原生氧沉淀量為12.4 ppma。結(jié)果表明:顯著不同于太陽電池用小直徑單晶硅的晶體生長，不同的熱場和長時間的晶體生長顯著促進(jìn)了硅中原生氧沉淀的生成。同時，研究了模擬大直徑單晶硅太陽電池?zé)崽幚淼倪^程中氧沉淀的形成規(guī)律。實