실리콘 웨이퍼 PV – 애플리케이션 토론

애플리케이션 노트

실리콘 웨이퍼 태양 전지는 태양 광 산업전세계 PV의 90 %를 공급합니다. 십대 중반의 셀 효율성은 상당히 단순한 기술을 사용하여 널리 퍼지고 공통적이었고, 몇몇의 선도적 인 회사에서보다 복잡한 기술을 사용하는 20 대 초반에 셀 효율성이 널리 보급되었습니다. PV Si 공급 부족 현상이 끝나고 박막 PV와의 경쟁이 더욱 확대되면서 Si 태양 전지 기술의 과제는 그리드 패리티 가격을 책정하기 위해 효율성을 높이고 비용을 줄이는 것입니다.

위의 일반적인 Si 태양 전지 구조의 개략도는 표면 분석이 도움이 될 수있는 몇 가지 방법을 보여줍니다. 20 % 범위의 효율성을 가진 셀 구조는 주요한 차이점을 가지고 있습니다.

위의 일반적인 Si 태양 전지 구조의 개략도는 표면 분석이 도움이 될 수있는 몇 가지 방법을 보여줍니다. 20 % 범위의 효율성을 가진 셀 구조는 주요한 차이점을 가지고 있습니다.

도식의 왼쪽 가운데에는 180 마이크론 두께 또는 더 얇은 Si 태양 웨이퍼가 있습니다. 이 기판은 낮은 10에서 붕소로 도핑된다.16원자 / cm3 보상이없는 경우에는 범위를, 보상이있는 경우에는 높은 수준으로 조정합니다. Si 원료가 업그레이드 된 금속 학년 Si이고 Si 웨이퍼를 만드는 공정이 직접 응고 설계 인 경우, 기판에 높은 수준의 질소, 탄소 및 산소가 존재할 것이며, 높은 수준의 금속 일 가능성이 높습니다.

웨이퍼의 윗면 (빛을받는면)은 질감이 있습니다. 실제 텍스처 구조는 특히 다결정 기판의 경우뿐만 아니라 단결정 기판의 경우에도 다양합니다. 인은 텍스쳐링 된 표면에 첨가되고, 실리콘 질화물은 반사 방지 코팅 (ARC)으로서 증착된다. 금속 접점이 앞면과 뒷면에 추가됩니다. 열처리는 인을 보론이 도핑 된 기판으로 확산시키고, 전면과 후면에 오믹 콘택트를 형성하고, 재결합 센터가 아닌 금속 불순물을 제거하도록 사용된다. 원칙적으로 인은 텍스쳐 화 된 실리콘 표면으로 균일하게 확산되고, SiN으로부터의 수소는 결함을 부동화시키기 위해 기판으로 확산된다. 이러한 모든 효과에 대한 열처리 최적화는 주요 엔지니어링 과제 중 하나입니다.

도식의 오른쪽에서 우리는 하부 금속 접촉의 고장 분석이 XPS, FTIR 및 XPS. 실리콘 웨이퍼의 경우 도핑 오류는 다음과 같이 결정할 수 있습니다. SIMS 분석 서비스. [O], [C] 및 [N]의 벌크 총 농도는 SIMS로 측정 할 수 있습니다. FTIR 총 농도를 제공하지 않습니다. 벌크 결함은 다음에 의해 분석 될 수 있습니다. 줄기/EDS, 벌크 금속 조사는 다음과 같은 방법으로 수행 할 수 있습니다. GDMS.

실리콘 웨이퍼의 상부 층에 대해, 텍스쳐 Si의 상부에서의 P 농도는 FE 오거, p / n 접합 깊이는 단면 SCM (스캐닝 커패시턴스 현미경)에 의해 결정될 수있다. 후자는 EAG에서 개발 중이다. 어떤 경우에는 매우 복잡하고 예기치 않은 텍스쳐 자체가 더 정밀한 공간 분해를 위해 profilometry 또는 횡단면 SEM으로 특징 지어 질 수 있습니다. 금속의 게터 링은 SIMS 또는 STEM / EDS로 분석 할 수 있습니다.

ARC는 FTIR에 의해 H로 분석 될 수 있습니다. ARC와 텍스쳐 Si 사이에 산화물 층이 있다면, 단면 SEM은 두께를 측정 할 수 있으며, STEM /EELS 레이어에서 O의 존재를 확인할 수 있습니다. ARC 층이 편평한 Si 샘플 (텍스처되지 않음) 상에 증착되는 경우, RBS HFS는 화학량 론을 제공 할 수 있습니다.

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