晶體硅電池制作過程-在線瀏覽
2025-06-19 08:31本頁面
【正文】 面涂布抗反射層是降低反射損失的另一有效方式，即在硅晶體表面涂布一層低折射系數(shù)的透明材料。折射率為硅折射率的平方根最好，厚度 d=nλ/4最好，反射的情況可被降至最低。 ?如果直接將硅及金屬接觸在一起，并不具有這種選擇性流通的目的。 20 5 金屬電極（下次課會詳細(xì)講到） ?在這樣的結(jié)構(gòu)中，多數(shù)載流子可以順利地由硅表面流到金屬，不會有太大的電壓損失；而由于重?fù)诫s區(qū)域的影響，少數(shù)載流子的濃度已被降到最低，因此產(chǎn)生的流通自然被被抑制到最小的程度。硅基板背面則通常全部涂上一層所謂的 back surface field（ BSF）金屬層。 ?在正面的條狀金屬電極，還會往側(cè)邊伸展出一系列很細(xì)的金屬手指（ finger），一般稱為格子線 gridlines。格子線的寬度一般在50μm以下， Bus bar的寬度約在 。金屬電極材料一般為鋁或銀合金。 ?如使用埋入式的電極（ buried contact）雖比網(wǎng)?。?screen printing）方式的電極，更能提高太陽電池的平均效率，但因為制造成本較高，所以并未被廣泛使用。 NaOH須與異丙基醇 IPA（ isopropyl alcohol）混合在一起。 ?利用方向性蝕刻的方法來產(chǎn)生逆金字塔狀凹槽的技術(shù)，在單晶硅上得到最佳的效果。 26 1 表面結(jié)構(gòu)粗糙化（ Texturization） 27 Scanning electron microscope photograph of a textured multicrystalline silicon surface 28 ?這是因為多晶硅表面存在著許多不同方向性的晶粒，這些晶粒的蝕刻速率快慢不一，不像（ 100）單晶硅的均勻蝕刻效果。一般的 V型凹槽的深度為 50μm左右。由于一般的太陽電池是使用 P型硅片做基板，所以后續(xù)使用磷擴(kuò)散來形成 PN二極管。 ?依據(jù)所使用的擴(kuò)散爐管的類型，擴(kuò)散工藝可分為： （ 1）石英爐管 （ 2）傳輸帶式爐管（ Belt furnace） 31 2 磷擴(kuò)散制作（ Phosphorous Diffusion） 32 （ 1）石英爐管 石英管擴(kuò)散爐示意圖 ?反應(yīng)歷程： ?后處理： 經(jīng)過擴(kuò)散爐處理完的硅晶片表面會產(chǎn)生一層二氧化硅，通常必須利用氫氟酸來去除表面的二氧化硅： ?特點： 商業(yè)擴(kuò)散爐為批式流程（ bach）。 33 3 2 2 5 24 P O C l + 3 O = 2 P O + 6 C l2 5 22 P O + 5 S i= 2 P + 6 S iO2 2 6 2S iO + 6 H F = H S iF + 2 H O34 石英管擴(kuò)散爐實際照片 35 （ 2）傳輸帶式爐管（ Belt furnace） 傳輸帶式爐管示意圖 ?制作過程： 先將含磷的膏狀化合物（如磷酸）涂抹在硅晶片表面，待干燥后，利用傳輸帶將晶片帶入爐管內(nèi)，進(jìn)行擴(kuò)散。 ?缺點： 由于外界空氣可進(jìn)到爐內(nèi)，再加上傳輸帶含有金屬成分，所以金屬污染的幾率比石英擴(kuò)散爐大。但是沉積在硅片表面的雜質(zhì)源達(dá)到一定程度時，將對 N型區(qū)域的磷濃度改變影響不大。 ? N型區(qū)域磷濃度和擴(kuò)散結(jié)深共同決定著方塊電阻的大小。如果純度不高則呈紅黃色。 ? POCl3很容易發(fā)生水解， POCl3極易揮發(fā)。但在有外來 O2存在的情況下， PCl5會進(jìn)一步分解成 P2O5并放出氯氣（ Cl2）其反應(yīng)式如下： ? 生成的 P2O5又進(jìn)一步與硅作用，生成 SiO2和磷原子，由此可見，在磷擴(kuò)散時，為了促使 POCl3充分的分解和避免 PCl5對硅片表面的腐蝕作用，必須在通氮氣的同時通入一定流量的氧氣 。 3 2 2 5 24 5 2 6PO C l O P O C l? ? ? ?? POCl3液態(tài)源擴(kuò)散方法具有生產(chǎn)效率較高，得到 PN結(jié)均勻、平整和擴(kuò)散層表面良好等優(yōu)點，這對于制作具有大面積結(jié)的太陽電池是非常重要的。 ? 方塊電阻也是標(biāo)志進(jìn)入半導(dǎo)體中的雜質(zhì)總量的一個重要參數(shù)。如果該薄層材料的電阻率為 ρ，則該整個薄層的電阻為 ))(( altat lR ?? ???47 ?當(dāng) l=a（即為一個方塊）時， R= ρ/t。測量裝臵示意圖如圖所示。 48 ?目的： 經(jīng)過擴(kuò)散工藝后，晶片的邊緣也會出現(xiàn)一層 N型摻雜區(qū)，如果不去除，則會
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