温度场的分布对多晶硅酸腐蚀绒面形貌的影响-论文.pdf

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1、第33卷第4期光学学报Vo1．33，No．42013年4月ACTA0PTICASINICAApril，2013温度场的分布对多晶硅酸腐蚀绒面形貌的影响徐华天冯仕猛单以洪雷刚鞠雪梅／上海交通大学物理系，上海200240、＼上海空间电源研究所，上海2011092／摘要通过热传导方程，根据不同的边界条件，分别计算了多晶硅酸腐蚀反应时腐蚀坑周围的温度场分布。模拟计算表明：如在酸腐蚀液中采用制冷措施，使酸腐蚀液本体温度维持在15℃，会使硅表面腐蚀坑底部与腐蚀坑开口温度差变大，有利=F绒面获得开口小深度大的陷阱坑；如不控制酸液温度，则会导致腐蚀坑底部与坑开口温度差较小，从而使硅片表

2、面产生深度浅、开口大的陷阱坑。在不同的温度下对多晶表面进行酸腐蚀制绒，样品表面的扫描电子显微镜(SEM)图显示，低温下绒面腐蚀坑密度大、深度大且开口小，与模拟分析结果基本相符。关键词表面光学；多晶硅；表面结构；陷光效应；温度场中图分类号TM914．4文献标识码Adoi：10．3788／AOS201333．0424001EffectofTemperatureDistributiononAcid-EtchedTexturingofMulti-CrystallineSiliconXuHuatianFengShimengShanYihongLeiGangJuXuemei。／De

3、partmentofPhysics，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China、＼InstituteofShanghaiAcademyofSpacefl匆htTechnology，Shanghai201109，China／AbstractUsingheatconductionequation，thetemperaturedistributionsaroundpitsonmulti—crystallinesiliconsurfacearecalculatedunderdifferentboundaryconditions

4、duringetchingreaction．Thesimulationresultsshowthatthesolutiontemperatureof15℃controlledbycoolingmeasurescanresultinanobvioustemperaturedifferencebetweenthepitsbottomsandmulti—crystallinesiliconsurfaces．Thisdifferenceishelpfultoreducethepitsopeningsizeaswellasincreasethepitsdepth．Ontheoth

5、erhand．etchingthemulti—crystallinesiliconsurfacewithouttemperaturecontrolwillmakelittletemperaturedifferencebetweenthepitsbottomsandmulti—crystallinesiliconsurfaces，whichproducesthetrappitswiththeshallowandlargeopening．Siliconsurfacesaretexturedunderdifferenttemperatureconditionsintheexp

6、eriment．Scanningelectronmicroscope(SEM)imageofexperimentalsamplesurfaceetchedunderthelow-temperatureconditionshowsthehigh-·densitydistributionsoftrappitswithlargepitsdepthandsmallopening．Theexperimentalresultscanmatchthetheoreticalpredictionwel1．Keywordsopticsat；surfaces；multi—crystallin

7、esilicon；surfacestructure；lighttrapeffect；temperaturedistributionOCIScodes240．6700：350．6050：040．60401引言匀分布V型或U型陷阱坑，常用的办法有物理方法为了提高多晶硅太阳能电池转换效率，要让更和化学方法。物理方法有：机械刻槽[1]、激光刻槽口]多的光子进入晶体硅，一种重要的方法是在硅表面和离子蚀刻等，但这些方法需要相对复杂的处进行修饰，使硅表面形成绒面结构，让光能在硅表面理工序和昂贵的加工系统，会使太阳能电池的成本多次反射折射，从而使光有更多