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多晶硅和单晶硅一样,规模化生产的制作太阳电池实验流程可以采取为;清洗一表面织
构一清洗一扩散一去周边一去磷硅玻璃

(PSG)--清洗一表面钝化一减反射膜一电极印刷

一烧结。其中扩散是最关键的工艺,它和表面钝化相互影响,共同决定着太阳电池

PN

结的结深、表面扩散杂质浓度和方块电阻等因素。方块电阻影响太阳电池内部的串联电阻,
好的扩散可以制备出和所印刷的上电极相结合的高质量的

PN 结。本试验进行了多晶硅

与单晶硅的扩散对比研究,探索适合多晶硅的扩散条件,制备优质多晶硅的扩散结,对
提高多晶硅的光电转化效率,降低生产成本具有十分重要的意义。

  二、实验及其结果

  实验所用的多晶硅片和单晶硅片为

100×100 平方毫米或 125×125 平方毫米的硅片。

多晶硅和单晶硅的主要区别为多晶硅内存在晶向不同的晶粒和晶粒间存在晶界,正是这
两点影响了整个硅片的性质。如果所取的多晶硅片太小则晶粒和晶粒晶界的量就少。为了
提高实验的可信度,所以用面积大一点的多晶硅硅片做扩散实验。试验采用的单晶硅为
直拉单晶硅,

[1ioo]晶向,电阻率为 1Ω·cm。多晶硅的电阻率也为 1Ω·cm 导电类型均为 P

型。

  扩散原理是:三氯氧磷被氮气带人高温石英管内分解成五氧化二磷和五氯化磷,五
氯化磷和氧气反应生成五氧化二磷和氯气,五氧化二磷和硅片反应生成磷和二氧化硅,
磷原子在硅中扩散,形成

N 型硅,并和基片一起构成 PN 结。采用的扩散炉型号为 6251

程控扩散系统

(型号 L4513II— 73/ZM)。每次扩散气体流量都相同,扩散时间也相同。采

SDY 一 4 型四探针测试仪测量方块电阻。扩散后各测两片单晶硅片和多晶硅片,所测

方块电阻的五个点都是正中间和靠近四个角的地方。现将扩散条件和方块电阻列于下表:

 

三、分析及
结论

  从表中
可以看出单
晶硅和多晶
硅的扩散结
果具有以下
特点:

  

1、同一

多晶硅硅片
上不同点的
方块电阻的
差别比单晶
硅的差别大,
这一点体现
了多晶硅的
晶粒方向和
晶界对扩散
结果的影响,