首页 > 学术论文

阳极氧化法制备硅太阳能电池用钝化层

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 22:00:15
热度:

阳极氧化法制备硅太阳能电池用钝化层【摘要】:钝化是影响太阳电池效率的重要原因之一,现在工业化生产中常用的钝化方法有:高温热生长二氧化硅以及等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)沉

【摘要】:钝化是影响太阳电池效率的重要原因之一,现在工业化生产中常用的钝化方法有:高温热生长二氧化硅以及等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)沉积氮化硅(SiNx)等。但SiNx/Si表面晶格失陪严重,导致界面缺陷态密度很高且有效少子寿命下降,而高温热生长二氧化硅会降低体寿命,并且成本高的原因也未能得到广泛应用。二氧化硅也可以通过电化学方法生长。电化学生长二氧化硅较其他方法有低温工艺以及容易在粗糙表面生长等优点,所以如何提高其界面特性以及钝化效果显得尤为重要。 本论文采用电化学方法使用硝酸溶液在p型绒面硅上生长了一层二氧化硅,通过改变氧化电压,氧化时间,溶液浓度以及退火工艺等研究了阳极氧化二氧化硅的钝化效果。通过SEM图观察了不同氧化条件下其表面形貌,使用高频电容电压(C-V)及瞬态表面光伏衰减(SPV)技术研究分析了不同生长和退火条件下SiO2/Si界面特性的变化及光生少数载流子的复合过程。实验发现低的反应电压(10V),高浓度溶液(3mol/L),较短的反应时间(20分钟)以及高温退火(500℃)可以得到更好的SiO2/Si界面特性且可以减慢光生少数载流子复合速度。分析其原因发现:SiO2/Si界而的界面态以及电荷主要受隧穿电流,氧化速率,溶液中水的含量以及退火温度的控制。隧穿电流中的电子易被陷阱捕获而产生负电中心。电子也可以在电场加速下成为热电子而产生新的界面缺陷态。氧化速率受溶液中水含量的控制,高的氧化速率会导致不均匀的氧化膜从而有更多的过剩硅离子相关界面态产生。退火工艺中较低温度下退火后正电荷减少,界面缺陷态没有变化,从而加快了光生少数载流子的复合。500-C下退火则界面缺陷态以及固定正电荷同时减少,界面缺陷态减少产生的影响更显著,起到了减慢光生少数载流子复合的作用。 【关键词】:二氧化硅 钝化 太阳电池 电化学 阳极氧化
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM914.4
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-8
  • 1 绪论8-11
  • 1.1 太阳能电池及钝化进展8-9
  • 1.2 国内太阳能电池研究概况9-11
  • 2 太阳能电池及钝化原理11-17
  • 2.1 太阳电池工作原理11-12
  • 2.2 太阳能电池效率限制因素以及解决方法12-14
  • 2.3 太阳能电池钝化14-17
  • 2.3.1 半导体的表面复合14-15
  • 2.3.2 多种钝化方法比较15-17
  • 3 电化学二氧化硅研究17-30
  • 3.1 二氧化硅及其界面性质17-20
  • 3.1.1 二氧化硅中缺陷的分类17-18
  • 3.1.2 二氧化硅中缺陷的产生原理18-20
  • 3.2 电化学二氧化硅特性与生长机理20-24
  • 3.2.1 电化学二氧化硅生长机理20-22
  • 3.2.2 电化学二氧化硅特性22-23
  • 3.2.3 电化学二氧化硅影响因素23-24
  • 3.3 电化学二氧化硅表征技术24-30
  • 3.3.1 电容-电压测试方法24-27
  • 3.3.2 表面光伏(SPV)测试技术27-30
  • 4 电化学生长SiO_2/Si界面特性以及钝化效果研究30-41
  • 4.1 电化学二氧化硅制备过程30
  • 4.2 反应电压对SiO_2/Si界面以及硅少子复合的影响30-35
  • 4.3 溶液浓度对SiO_2/Si界面以及硅少子复合的影响35-36
  • 4.4 反应时间对SiO_2/Si界面以及硅少子复合的影响36-39
  • 4.5 栅电压改变表面电荷浓度39-41
  • 5 电化学二氧化硅退火对少子复合过程的影响41-46
  • 5.1 退火条件对SiO_2/Si界面特性的影响41-43
  • 5.2 退火条件对光生少数载流子复合的影响43-46
  • 结论46-47
  • 参考文献47-51
  • 攻读硕士学位期间发表学术论文情况51-52
  • 致谢52-53


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

SOI MOSFET抗辐射加固的常用方法与新结构    何玉娟;刘洁;恩云飞;罗宏伟;师谦;

热载流子注入对MOS结构C─V和I─V特性的影响    赵策洲,董建荣,张德胜,史保华

化学腐蚀法制备多晶硅的绒面    卢景霄,孙晓峰,王海燕,李维强,谷锦华

光伏产业发展现状、趋势及思考    赵玉文;

集成电路中的物理问题讲座 第六讲 硅-二氧化硅系统中的电荷和界面陷阱    陆德仁

常压射频低温等离子体增强化学气相沉积二氧化硅薄膜的研究    李立

ATO粉体的制备工艺及其导电性能的研究    尹大鹏;朱协彬;汪海涛;

金属/多孔硅/硅结构发光器件输运特性的研究    卓敬清;李宏建;夏辉;崔昊杨;

金属支架0.5W红外发光二极管研究    夏正浩;李炳乾;郑同场;王卫国;张运华;

双异质结扩展波长InGaAs PIN光电探测器暗电流研究    李成;李好斯白音;李耀耀;王凯;顾溢;张永刚;

纳米级富氮SiO_xN_y薄膜的电子注入损伤研究    张昊,陈蒲生,田小峰,冯文修,刘小阳

超声波辅助湿法腐蚀制备多晶Si低反射表面    王艺帆;周浪;

微波pin二极管电阻与温度的关系    顾晓春;吴思汉;

p型N掺杂ZnO薄膜的MOCVD生长与电学性质    汤琨;顾书林;朱顺明;

PbTe/Pb_(1-x)Sr_xTe多量子阱中红外发光二极管的研究    斯剑霄;吴惠桢;翁斌斌;何展;蔡春锋;

高压VDMOS用外延片的外延参数设计    赵丽霞;袁肇耿;张鹤鸣;

MOSFET亚阈值斜率随温度变化关系研究    齐领;恩云飞;章晓文;

W型光子晶体光纤模型概述与滤波特性研究    李相;陈胜平;司磊;

BESⅢ飞行时间电子学电荷测量电路的温度补偿    封常青;刘树彬;王进红;安琪;

染色法测量N~+N扩散结深的修正系数初探    李宝香;石会平;李丽;

多晶硅太阳电池表面酸腐蚀织构化工艺的研究    赵汝强;沈辉;梁宗存;李军勇;曾广博;

微晶硅薄膜太阳电池的计算机模拟    赵明利;闫果果;杨仕娥;

功率LED电压与温度关系研究    毛德丰;郭伟玲;高国;沈光地;

SOI技术及其抗辐照能力研究    周乐文;窦文华;安蔚钊;

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

聚乙烯/无机填料复合材料非线性电导特性及机理研究    郭文敏

几种微电子材料的制备、表征与性能研究    章闻奇

MOCVD法制备氧化锌发光器件及薄膜晶体管的研究    赵旺

功能性半导体纳米晶组装体系的制备及其可见光响应性能研究    张辉

柔性衬底薄膜光伏电池相关材料制备及性能    岳红云

有机小分子及微晶硅薄膜晶体管研究    李俊

ZnO/Si异质结的制备与特性研究    熊超

a-Si:H/c-Si异质结界面特性的理论研究    钟春良

有机薄膜晶体管制备和性能研究    聂国政

Zn_xCd_(1-x)S纳米粉体及薄膜的制备和光致发光研究    智钢

碳化硅基热电材料的制备及性能研究    李明亮

氧化钛基光电子器件    王文杰

KrF激光微细加工Al_2O_3陶瓷机理及试验研究    祝超

超薄侧光式LED液晶电视背光源设计与驱动电源硬件实现    张志睿

瞬态电压抑制二极管可靠性筛选工艺研究    周廷荣

单晶硅太阳电池扩散工艺和绒面制备的研究    潘峰

Mg_2Si_(0.3)Sn_(0.7)固溶体的热电性能及其结构微细化探索    童吉楚

功率场效应晶体管(MOSFET)的可制造性设计    赵志桓

介电氧化物/GaN基半导体异质结构的电学性能研究    王水力

HCl氧化物MOS结构中钠离子的钝化    陆德仁,王缨,王其闵

磷硅玻璃钝化度和可动离子界面陷阱能级分布的研究    王阳元,吉利久,王德智,王冰如

多孔硅在多晶硅太阳电池上的应用    林安中,周良德,尹峰,李学萍,肖绪瑞

低温等离子体技术    任兆杏,丁振峰

太阳能驱动未来(下)    纪秀磊;

硅太阳能电池在我段信号点灯方面的应用    张正新;

太阳能小艇的推进装置    王绍元;

叶绿素与新能源开发    王春华;

我国太阳能利用研究状况    

多晶硅太阳能电池    筱军;

德研发出转换率逾20%的多晶硅太阳能电池    李峰;

TiO_2基太阳能电池研究进展    陈云霞;郝江波;何鑫;

采集太阳能(上)——基础化学推进新型低成本太阳能电池的开发    

2009年太阳能电池市场重新洗牌已无可避免,挑战与机遇并存    

浮法超白玻璃用晶硅太阳能电池盖板的研究    杜勇;李钊;

硅太阳能电池在1319nm激光辐照下的热激发载流子效应:一种对能量低于禁带宽度光子的响应研究    江天;

氟基等离子体诊断以及在多晶硅太阳能电池制绒中应用研究    邹帅;辛煜;唐中华;吉亮亮;苏晓东;

统计制程控制在硅太阳能制造中的应用    高传楼;

环保型硅太阳能电池背场铝浆的研究进展    付明;丁骁;范琳;

斜入射下金属纳米颗粒对硅太阳能电池吸收增益的研究    夏子奂;

嵌入式节能利用型太阳能光伏供电系统在通信局(站)的应用    刘宝贵;侯福平;

太阳电池烧穿工艺对氮化硅薄膜的光学性质的影响    周之斌;赵占霞;陈凤祥;古丽娜;孟凡英;崔容强;

太阳能光伏发电系统的设计    李大军;

切割钢丝发展方向及生产注意事项探讨    毛可勇;

“英利”N型单晶硅太阳能电池技术达国际领先水平    信国安 王炳洋

单晶硅太阳能电池基地奠基    记者 黄莹 通讯员 胡沛 冯涛 徐文婷

在汉生产单晶硅太阳能电池    记者 严运涛 通讯员 胡沛 冯涛 徐文婷

全省最大高效晶硅太阳能电池项目落户清流    魏永富

晶澳成全球最大晶体硅太阳能电池片供应商    通讯员 段同刚 记者 蔡计锁

英利N型硅太阳能电池技术实现新突破    记者 刘飞

单晶硅太阳能电池片芜湖问世    记者 沈宫石 通讯员 王贤志

晶澳跃升全球最大晶体硅太阳能电池厂商    通讯员 段同刚 高琴伟 记者 郑惠华

鄂旗又一重大项目获自治区立项备案    格日乐其其格

超日太阳两项目试产成功达产后公司业绩将暴增    记者 刘相华

晶体硅太阳能电池梯度减反射膜及硅锭中晶体缺陷的研究    刘兵发

多晶硅太阳电池新腐蚀液的研究及其应用    刘志刚

中国光伏产业发展战略研究    李晓刚

低温液相法制备三元硫属半导体薄膜的研究    石勇

单晶硅太阳能电池效率进一步提高探索    游金钏

单晶硅太阳能电池生产工艺的研究    王瑶

晶体硅太阳能电池丝网印刷工艺优化的研究    李栋才

单晶硅太阳能电池表面制绒新方法研究    孙林锋

工业晶体硅太阳能电池栅线优化研究    王庆伟

硅太阳能电池中击穿机制的研究    杨臣

单晶黑硅太阳能电池性能研究与硅表面制备银栅线    张恩阳

硅太阳能电池中深能级的研究    李葛亮

基于光学微结构减小硅太阳能电池反射光损失的研究    彭露露

晶硅太阳能电池表面钝化薄膜和机理的研究    张伟