)
所谓固相晶化,是指非晶固体发生晶化的温度低于其熔融后结晶的温度。这是一种间接生成多晶硅的方法,先以硅烷气体作为原材料,用LPCVD方法在550℃左右沉积a-Si:H薄膜,然后将薄膜在600℃以上的
大面积的薄膜,晶粒尺寸大于直接沉积的多晶硅。可进行原位掺杂,成本低,工艺简单,易于形成生产线。由于SPC是在非晶硅熔融温度下结晶,属于高温晶化过程,温度高于600℃,通常需要1100℃左右,退火时间长
)背表面电场(BSF)电池――在电他的背面接触区引入同型重掺杂区,由于改进了接触区附近的收集性能而增加电他的短路电流;背场的作用可以降低饱和电流,从而改善开路电压,提高电池效率。 (2)紫光电他
,因此聚光电池一直受到重视。比较典型的聚光电池是斯但福大学的点接触聚电池,其结构与非聚光点接触电池结构相同,不同处是采用200 Ωcm高阻n型材料并使电池厚度降低到100一160tLm,使体内复合进一步
:
(1)低成本
(2)导电(或绝缘,依结构设计而定)
(3)热膨胀系数与硅匹配
(4)非毒性
(5)有一定机械强度
比较合适的衬底材料为一些硅或铝的的化合物,如SiC,Si3N4
较高,在800~1200℃之间。人们发现,如果直接在非硅底材上用CVD法沉积多晶硅,较难形成较大的晶粒,并且容蝗在晶粒之间形成孔隙,对制备较高效率的电池不利。因此发展了再结晶技术,以提高晶粒尺寸,其
缺陷(如空位、填隙原子、替位原子),此外还与非本征掺杂和晶界有关。
2.3.1 导电类型
对材料的元素组份比接近化学计量比的情况,按照缺陷导电理论,一般有如下的结果:当Se不足时,Se
可以在平面和非平面衬底上生长,能获得结构十分完美的材料。用LPE技术生长晶体硅薄膜来制备高效薄膜太阳电池,近年来引起了广泛兴趣。
LPE生长可以进行掺杂,形成n-型和p-型层,LPE生长设备为
隙态复合,所以通常非晶材料的光电导很低,掺杂对费米能级的位置的调节作用也很小,这种a-Si材料没有有用的电子特性。氢化非晶硅材料中大部分的悬挂键被氢补偿,形成硅氢键,可以使隙态密度降至1016/cm3
磷形成n区,i为非杂质或轻掺日的本征层(因为非掺杂a。s是弱n型)。重掺杂的p、n区在电池内部形成内建势,以收集电荷。同时两者可与导电电极形成欧姆接触,为外部提供电功率。i区是光敏区,光电导/暗电导比
开展多晶硅薄膜电他的研究工作。该所采用RTCVD技术在重掺杂非活性硅衬底上制备多晶硅薄膜和电池,1cm2电池效率在AM1.5条件下达到13.6%,目前正在向非硅质衬底转移。 (2)多层多晶硅
(BSF)电池——在电他的背面接触区引入同型重掺杂区,由于改进了接触区附近的收集性能而增加电他的短路电流;背场的作用可以降低饱和电流,从而改善开路电压,提高电池效率。 (2)紫光电他一一这种电池最早
。
热平衡态下的P-N结
P-N结的形成:
同质结可用一块半导体经掺杂形成P区和N区。由于杂质的激活能量ΔE很小,在室温下杂质差不多都电离成受主离子NA-和施主离子ND+。在PN区交界面处因
、ni:受主、施主、本征载流子浓度。
可见UD与掺杂浓度有关。在一定温度下,P-N结两边掺杂浓度越高,UD越大。
禁带宽的材料,ni较小,故UD也大。
光照下的P-N结
P-N结光电效应