鑄造多晶硅材料中氧缺陷的研究.pdf

1、目前，鑄造多晶硅材料已經(jīng)取代直拉單晶硅成為最主要的太陽(yáng)能電池材料，但是鑄造多晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率略低于直拉單晶硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率，這主要是由于鑄造多晶硅中存在著高密度的缺陷和高濃度的雜質(zhì)，如晶界、位錯(cuò)、氧、碳等。其中，氧是最主要的有害雜質(zhì)元素之一。在材料生長(zhǎng)過(guò)程中或電池制備過(guò)程中，過(guò)飽和的氧會(huì)在硅中形成熱施主，新施主和氧沉淀等，而這些缺陷會(huì)顯著降低太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。因此，研究鑄造多晶硅中氧關(guān)缺陷有著很重要的意義。本文在綜述前人工作

2、的基礎(chǔ)上，采用四探針電阻率測(cè)試儀，光學(xué)顯微鏡，透射電鏡和傅立葉紅外光譜測(cè)試儀等較系統(tǒng)地研究了鑄造多晶硅中熱施主和氧沉淀規(guī)律。熱施主實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，初始氧濃度高，位錯(cuò)密度高，碳含量低的樣品中，所形成的熱施主多。這說(shuō)明碳對(duì)熱施主的形成有抑制作用；位錯(cuò)對(duì)熱施主的形成有促進(jìn)作用；晶界對(duì)熱施主的形成沒(méi)有明顯地影響，而且碳和初始氧濃度的影響最大。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，在650℃半小時(shí)退火處理可以消除一部分原生熱施主。和單晶硅一樣，450℃左右為鑄造多晶硅的熱施主的