太阳能 2008-6-7 0:17:24

在多晶硅的生长过程中，由于热应力的作用，会在晶粒中产生大量的位错。位错是浇铸多晶硅中的一种重要结构缺陷。根据生长方式和过程不同，浇铸多晶硅中的位错密度一般为103－108／cm2。由于位错本身的悬挂键具有很强的电活性，是少数载流子的复合中心，且由于金属杂质和氧碳等杂质在位错上的聚集，亦会造成复合中心，并使电学性能不均匀，因此位错会大大降低少数载流子的寿命。

浇铸多晶硅含的杂质一般来源于石英坩埚的氧、石墨加热器或石墨坩埚的碳以及一些金属杂质。在多晶硅太阳电池制造的热处理过程中，氧会沉淀，形成不同形式的硅氧复合体，限制电池的效率。一般浇铸多晶硅中碳的含量比直拉单晶硅的要高。多晶硅中存在的重金属杂质对少子寿命是非常有害的，目前正在利用各种吸杂方法来减少重金属杂质的影响。

浇铸多晶硅生长简便，易生长大尺寸方锭，切割损耗小，生长时能耗低，有利于降低成本。其最大缺点是有晶界，有高密度的位错和微缺陷，从而降低多晶硅太阳电池的光电转换效率。

(2)多晶硅太阳电池的制造

多晶硅太阳电池的制造工艺和单晶硅太阳电池相差不大，所用的设备相同，只是在制造多晶硅太阳电池时要尽量降低其晶界对光生载流子的复合损失，目前采用的方法有：(1)磷和铝吸杂。在多晶硅表面沉积磷或铝层，或用三氯氧磷液态源进行高温下高浓度预扩散，在表面产生缺陷，高温下杂质可能在高缺陷区富集，再将该层去掉即可除去一些杂质。磷和铝吸杂的效果与基片原来的状态有很大关系，特别是氧和碳的含量，氧碳含量高时效果不好。(2)氢气钝化。实验室中在约450℃下用气氛(20％氢＋80％氮气)对晶界进行氢钝化处理，可大大降低晶界两侧的界面态，从而降低晶界复合，提高太阳电池效率。多晶硅太阳电池大部分采用氮化硅做减反射膜，主要用等离子体化学气相沉积(pecvd)方法，在制备氮化硅的过程中也会有等离子态的氢对多晶硅晶界起氢钝化作用。(3)建立界面场。通过对多晶硅太阳电池的n型区晶界重掺杂磷，磷向晶界两侧扩散形成n＋－n界面结构，在p型区晶界重掺杂铝，铝亦向晶界两侧扩散形成p＋－p界面结构，这两种结构在相应边界产生的界面场均能阻止该区的光生少子在晶界面处复合，从而大大提高太阳电池效率。

二多晶硅太阳电池的性能

多晶硅太阳电池的性能基本与单晶硅太阳电池相同，目前国外多晶硅太阳电池大部分是10cm×10cm的方片。工业化生产的多晶硅太阳电池的典型特性参数如下：

isc=2950ma，voc=584mv，填充因子ff=0．72，转换效率η=12．4％(测试条件：am1．5，1000w／m2，25℃)。

多晶硅太阳电池的其它特性与单晶硅太阳电池类似，如温度特性、太阳电池性能随入射光强的变化等。

回答者：3415:38

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