研究目的
研究区域熔融再结晶对化学气相沉积法制备的微晶硅带的影响,以探索其在太阳能电池中的潜在应用。
研究成果
微晶硅带材的物理特性(如粉体基底掺杂、孔隙率和厚度)会显著影响再结晶过程及最终多晶硅带材的电学性能。为提升太阳能电池应用中再结晶带材的质量,必须进一步降低杂质含量和孔隙率。
研究不足
在某些ZMR工艺过程中,熔融区表面形成的薄氧化层会导致表层再结晶,并可能使多晶硅带中氧含量升高。微晶硅带的高孔隙率有利于氧的渗入,且化学气相沉积步骤中基底粉末的混入现象显著,这些因素都会影响再结晶带的质量。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用光学区熔再结晶(ZMR)系统对化学气相沉积(CVD)系统获得的微晶硅(μc-Si)带材进行再结晶处理。该ZMR系统通过聚焦两盏卤素灯的辐射,在硅带材上形成熔融区。
2:样品选择与数据来源:
使用尺寸达25×100 mm2的μc-Si带材样品,这些样品是在CVD系统中生长于硅粉尘基底上的。
3:实验设备与材料清单:
ZMR系统包含两盏1000 W管状卤素灯、椭圆反射镜、用于带材移动的步进电机,并在氩气氛围中运行。
4:实验步骤与操作流程:
通过以1至6 mm/min的恒定速度将μc-Si带材移动通过熔融区实现再结晶。该过程需监测再结晶的稳定性和质量。
5:数据分析方法:
对再结晶多晶硅(mc-Si)带材的表征包括四探针电阻率测量和非接触式微波光电导衰减(μ-PCD)寿命测量。
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microwave photoconductance decay device
Semilab WT-1000
Semilab
Used for contactless lifetime characterization of the recrystallized silicon ribbons.
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halogen lamps
1000 W tubular
Used to concentrate radiation on the surface of the silicon ribbon to create a molten zone for recrystallization.
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step motor
Used to pull the silicon ribbon at a constant speed through the molten zone during the recrystallization process.
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four-point probe system
Used for resistivity measurements of the recrystallized silicon ribbons.
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