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1、第24卷 第5期材 料 科 学 与 工 程 学 报总第103期Vol124No15JournalofMaterialsScience&EngineeringOct.2006文章编号:167322812(2006)0520676203太阳电池用掺氮直拉单晶硅中氧沉淀行为的研究12111李 勇,钟 尧,席珍强,杨德仁,阙端麟(1.浙江大学硅材料国家重点实验室,浙江杭州 310027;2.中国空间技术研究院北京控制工程研究所,北京 100080)【摘 要】 利用傅立叶红外光谱仪研究了掺氮直拉单晶硅(NCZ)和普通直拉单晶硅(CZ)的原生
2、氧沉淀以及模拟太阳电池制备热处理工艺下的氧沉淀行为。结果发现,掺氮直拉单晶硅的原生氧沉淀浓度比普通直拉单晶硅的略高,这是因为氮在晶体生长过程中可以促进氧沉淀。但是在模拟太阳电池制备热处理工艺中掺氮直拉单晶硅和普通直拉单晶硅一样,没有氧沉淀产生。这表明在太阳电池的短时间热处理工艺中,氮不会对氧沉淀产生影响,不会影响磷吸杂的效果。【关键词】 直拉单晶硅;氮;氧沉淀中图分类号:TN304.01文献标识码:AInvestigationofOxygenPrecipitationBehaviorinNitrogen2dopedCzochral
3、skiSiliconUsedforSolarCells12111LIYong,ZHONGYao,XIZhen2qiang,YANGDe2ren,QUEDuan2lin(1.StateKeyLaboratoryofSiliconMaterials,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China;2.ChineseAcademyofspaceTechnology,BeijingInstitutedofControlEngineering,Beijing100080,China)【Abstract】 Th
4、ebehaviorofoxygenprecipitatesinNCZsiliconduringthesimulatedsolarcellthermalprocesswasstudiedbyFourierTransformationInfraredRay(FTIR).ItwasfoundthattheconcentrationofasgrownoxygenprecipitatesinNCZsiliconwasslightlyhigherthanthatofCZsilicon,whichsuggestedthatnitrogencou
5、ldenhanceoxygenprecipitationduringthecrystalgrowth.However,nooxygenprecipitatesweregeneratedbothinNCZsiliconandCZsiliconduringthesimulatedsolarcellthermalprocess,indicatingthatnitrogenwouldnotaffectoxygenprecipitatesintheshort2timeprocess.【Keywords】 Czochralskisilicon
6、;nitrogen;oxygenprecipitate太阳电池中如果存在大量的氧沉淀就会显著影响其磷外吸1 引 言杂的效果,从而降低材料的电学性能。目前,关于掺氮直拉单晶硅在太阳电池制备热处理工艺下氧沉淀的行为还没有氮是硅中的一种重要杂质,它和硅中的其它Ⅴ族元素人研究过。(如磷,砷)的性质不同,它在硅中不呈现施主特性,通常也本文研究了掺氮直拉单晶硅中原生氧沉淀以及模拟太不引入电学中心,而且能抑制硅中的微缺陷,增强硅材料的阳电池制备热处理工艺下的氧沉淀行为。机械强度。因此吸引了工业界的密切关注,并成功地应用[127]于大直径单晶硅的
7、生长。2 实 验掺氮直拉单晶硅的机械强度比普通直拉单晶硅的高,太阳电池可以做得更薄,而且掺氮直拉单晶硅的拉晶成本采用p型(100)掺氮直拉单晶硅和普通直拉单晶硅双面要比普通直拉单晶硅的低。因此,如果掺氮直拉单晶硅能抛光片作为样品,厚度约为650μm,尺寸约为2×2cm,电阻够用在太阳能电池中,太阳能电池的成本可以降低。在微率约为10Ω·cm。将硅片在5%HF酸溶液中漂洗5min,用去电子工业中,氮可以通过增强硅片体内氧沉淀的密度和尺离子水充分冲洗,然后依次在丙酮、乙醇中超声清洗5min[8,9]寸来增强氧沉淀,从而提高硅的内吸杂能
8、力。但是,在后,用去离子水冲洗干净,风干。先用傅立叶红外光谱仪收稿日期:2005211201;修订日期:2006201204基金项目:国家自然科学基金资助项目(60225010)和教育部留学回国人员基金资助项目作者简介:李 勇(1980-),男,硕
