多晶硅中的氧碳行为及其对太阳电池转换效率的影响

• 作者: 方昕 沈文忠
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 氧 碳 太阳电池 转换效率
• 年，卷（期）: 2011,（8）
• 页码范围: 789-800
• 分类号: TN304.12
• 字数: 8766字
• 语种: 中文

摘要

认识及控制多晶硅中杂质行为对于实现低成本、高效率多晶硅太阳电池有着重要的意义.利用红外光谱技术研究了定向凝固多晶硅锭中不同部位材料热处理前后的氧浓度、碳浓度变化,结合少子寿命、光电转换效率、内量子效率等电池性能,探索不同含量的氧、碳杂质对电池性能影响的物理机制.提出一种考虑碳影响的氧沉淀生长模型,并模拟了热处理后氧沉淀的尺寸分布和数量.研究发现,碳除了使利用硅锭顶部材料制备得到的电池转换效率降低外,还是决定氧沉淀作用的重要因素.由于碳含量多造成中部材料氧沉淀的尺寸大、数量多,引起缺陷,增加复合,而碳在底部材料中含量不大,造成氧沉淀的尺寸小、数量少,有吸杂作用,可以提高电池转换效率.进一步利用两步热处理方法证实了硅锭不同部位材料中这种复杂的氧、碳行为,并指出两步热处理方法仅适用于提高多晶硅锭底部材料制备得到的电池转换效率.