定向凝固多晶硅錠位錯(cuò)特性研究.pdf

1、鑄造多晶硅的用量在整個(gè)光伏行業(yè)中占據(jù)了優(yōu)勢地位,但是多晶硅太陽電池的轉(zhuǎn)換效率一般總低于單晶硅太陽電池,這主要是由于多晶硅中存在較多位錯(cuò)等晶體缺陷。本文在研究建立晶體硅中位錯(cuò)刻蝕分析與統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法的基礎(chǔ)上,就定向凝固多晶硅錠中位錯(cuò)的微觀與宏觀分布,以及它們對晶體硅電學(xué)性能的影響進(jìn)行了研究,還對業(yè)界最新推出的定向凝固準(zhǔn)單晶硅材料中的位錯(cuò)分布特性進(jìn)行了初步研究。在位錯(cuò)刻蝕分析方法的研究中,我們發(fā)現(xiàn)拋光刻蝕深度為硅片位錯(cuò)刻蝕分析效果的決定性因素

2、,當(dāng)拋光刻蝕深度大于19μm時(shí),可以去除損傷層對位錯(cuò)密度大小的影響,而當(dāng)拋光腐蝕深度大于45μm時(shí),觀測面可以變得很平整,通過多次實(shí)驗(yàn)我們建立起一套位錯(cuò)刻蝕分析規(guī)范。隨后的位錯(cuò)特性研究結(jié)果表明:定向凝固多晶硅錠中的硅片試樣內(nèi)部位錯(cuò)分布特征多種多樣,有的晶粒內(nèi)部位錯(cuò)密度很高,而與之相鄰的晶粒內(nèi)部位錯(cuò)密度卻很低,有的位錯(cuò)腐蝕坑垂直于孿晶界排列,還有的依附于晶界附近分布。在整個(gè)多晶硅錠中,位錯(cuò)密度表現(xiàn)為在硅錠底部處最低,沿著晶體凝固方向往上,

3、位錯(cuò)密度逐漸升高,在硅錠頂部處位錯(cuò)密度達(dá)到最大值,頂部區(qū)域的平均位錯(cuò)密度是底部區(qū)域的平均位錯(cuò)密度的4-5倍。而在硅錠同一水平橫截面上的位錯(cuò)密度大體在同一數(shù)量級,底部橫截面位錯(cuò)密度偏差很小,中部橫截面和頂部橫截面的位錯(cuò)密度有時(shí)會存在一些差異。位錯(cuò)對晶體硅片電學(xué)性能的影響較為明顯,位錯(cuò)密度高的區(qū)域,少子壽命和電阻率通常都表現(xiàn)的較低,反之,少子壽命和電阻率通常都表現(xiàn)的較高。準(zhǔn)單晶硅片中單晶與多晶的交界區(qū)域位錯(cuò)密度最高,局部多晶區(qū)域位錯(cuò)密度有時(shí)