太阳能电池整理.docx

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1、一．填空题1.半导体中载流子有电子，空穴。2.半导体按照成分可分为有机半导体和无机半导体；按晶体结构分，可分为晶体半导体、多晶半导体和非晶体半导体。3.电子浓度大于空穴浓度，称其为n型半导体。空穴浓度大于电子浓度，称其为p型半导体。4.硅半导体的特性:电阻率特性，形成p-n结具有单向导电性，光电特性。带硅材料的制备技术分类:按照其生长方式可分为：垂直提拉生长，水平横向生长。5.带硅材料的三大基本问题:边缘稳定性，应力控制，产率。6.常见化合物薄膜电池有：砷化镓薄膜电池；碲化镉薄膜电池；铜铟硒薄膜电池7.多晶硅薄膜通过什么方法提高晶形（晶体质量），也

2、是决定多晶硅晶化效果的因素。氢气浓度等离子体中离子能量。8.吸杂技术可分为内吸杂和外吸杂。太阳电池用外吸杂.9.对于太阳电池用硅电池而言，磷吸杂和铝吸杂是常用的吸杂技术.10.铸造多晶硅中的杂质种类:氧、碳（替位碳）、过渡金属元素，氮、氢等。11.直拉单晶硅的分类：p型和n型。二．名词解释1.本征半导体:在超高纯没有掺入杂质的半导体材料中，电子和空穴的浓度相等，称为本征半导体。2.光生伏特效应:如果光照在p-n结上，而且光能大于p-n结的禁带宽度，则在p-n结附近将产生电子-空穴对。由于內建电场的存在，产生的非平衡电子载流子将向空间电荷区两端漂移，

3、产生光生电势，破坏了原来的平衡。如果将p-n结和外电路相连，则电路中出现电流，称为光生伏特效应。3.Pin结构:当入射光穿过p型入射光层，在本征吸收层中产生电子-空穴对，很快被内建电场分开，空穴漂移到p层，电子漂移到n层，形成光生电流和光生电压。其中p为入射光层，i为本征吸收层，n为基底层。4.氢钝化:氢的掺入们可以与多晶硅中的杂质和缺陷作用，有效地钝化电活性，导致单晶硅和器件质量的改善.5.吸杂:所谓的“吸杂技术”是指在硅片的内部或背面有意造成各种晶体缺陷，以吸引金属杂质在这些缺陷出沉淀，从而在器件所在的近表面区域形成一个无杂质，无缺陷的洁净区。

4、6.晶界吸杂:如果在一定温度下进行热处理，晶界附近的高浓度金属会扩散到晶界上的沉淀，使得在晶界附近反而存在低金属浓度的区域，这就是所谓的“晶界吸杂”导致的晶界附近的“洁净区”。7.光致衰减效应:非晶硅薄膜在强光下照射数小时，光电导逐渐下降，光照后暗电导可下降几个数量级并保持相对稳定，光照的样品在150℃以上热处理，电导可恢复原值，这就是非晶硅光致衰退效应.一．简答题1.半导体作为太阳电池材料要考虑的三大因素?答：①、材料的物理性质②、材料提纯与制备的难度③、材料和电池制备的成本2.p-n结中内建电场、漂移电流、、扩散电流和空间电荷区的形成和方向？答

5、：（1）n型半导体靠近界面附近，多数载流子电子浓度降低，使得电离杂质的正电荷高于剩余的电子浓度，形成正电荷区域，p型半导体靠近界面附近形成负电荷区域，正负电荷区域成为空间电荷区。（2）空间电荷区形成一个从n型半导体指向p型半导体的电场，成为内建电场。（3）两种载流子（电子和空穴）在电场的作用下产生的定向运动，漂移产生漂移电流，方向由n型半导体到p型半导体。（4）由于载流子浓度的差异，而形成的载流子由浓度高的区域向浓度低的区域扩散，产生扩散运动。扩散产生扩散电流。方向由p型半导体到n型半导体。3.制备晶体硅太阳能电池的基本工艺及其作用？答：制备晶体硅

6、太阳电池的主要工艺步骤包括：绒面制备、p-n结制备、铝背场制备、正面和背面金属接触以及减反射层沉积。②绒面结构:减少太阳光的反射，增加光线被吸收的机会。②p-n结制备:产生光生伏特效应③铝背场:减少少数载流子在背面复合的概率，也可以作为背面的金属电极。④金属电极:将晶体硅太阳电池产生的电流引导到外加负载。⑤减反射层:减少反射，增加透射，增加电池对光的吸收。4.直拉单晶硅中氧的存在形式，对材料性能的影响。直拉单晶硅中的杂质氧来源于晶体生长过程中石英坩埚的污染，其存在形式有：氧热施主、氧沉淀、硼氧复合体、间隙氧。对材料性能的影响：氧热施主：当产生的热施

7、主主浓度较高时，会直接影响晶体硅的载流子浓度，从而影响硅集成电路或太阳电池的性能。氧沉淀：一般认为氧沉淀没有电学性能，它对直拉单晶硅的载流子浓度没有影响。但是，由于氧沉淀的主要成分是，其体积是硅原子体积的2.25倍，在形成氧沉淀时，会从沉淀体中向晶体硅发射自间隙硅原子，到这硅晶格中自间隙硅原子过饱和和发生偏聚，产生位错、层错等二次缺陷，这些缺陷会产生p-n结的软击穿、漏电流等，对硅集成电或太阳电池的性能产生极为不利的影响。硼氧复合体：会产生光致衰减效应。间隙氧：热处理时会形成氧沉淀和氧施主，影响材料的性能。5.铸造多晶硅中氢的来源及其分布形式来源：

8、在铸造多晶硅表面制备一层SiN减反射层，同时，氢杂质被扩散进入晶体硅。存在形式：通常都是和其他杂质和缺陷作用，以复合体的形