快速热处理对铸造多晶硅少子寿命热衰减的影响

快速热处理对铸造多晶硅少子寿命热衰减的影响(含任务书,开题报告,外文翻译,毕业论文13000字,答辩PPT)
摘  要
    本文研究了快速热处理对多晶硅片少子寿命热衰减的影响。将经过1000 oC保温以50 oC/s快速冷却快速热处理的硅片与原始硅片在900 oC保温以不同的冷却速率冷却至室温，比较两者的少子寿命与电阻率等性能；并将硅片经历硅晶太阳电池制作过程中磷扩散和铝背极烧结的热过程，比较两者少子寿命与电阻率性能。实验结果证明：多晶硅片进行快速热处理后，其电阻率上升，少子寿命急剧降低，而间隙铁含量大幅度的提高；经快速热处理的硅片和原始硅片经过900 oC加热以不同的速率冷却后，其少子寿命随冷却速率增加而降低，而间隙铁含量随冷却速率增加而升高，而且经过快速热处理的硅片的少子寿命比原始硅片的要低；磷扩散铝背极烧结之后经过快速热处理的硅片少子寿命比原始硅片低，电阻率大，铁含量更高。

关键词：多晶硅片；快速热处理；少子寿命；热衰减
 
The effects of rapid thermal processing on thermal degradation of minority carrier lifetime of cast multicrystalline silicon
Abstract
    The effects of rapid thermal processing on thermal degradation of minority carrier lifetime of cast multicrystalline silicon were studied. The wafers after 1000 oC heating and rapid cooling with 50 oC/s and original silicon wafers were heated at 900 oC and cooling to the room temperature with different rate, comparing both minority carrier lifetime and resistivity; and wafers through silicon solar cell production process phosphorous diffusion and aluminum back of sintering heat process, compare the two minority carrier lifetime and resistance can spontaneously. Experimental results show: polycrystalline silicon slice to fast after heat treatment, the rise of the resistivity, minority carrier lifetime is sharply reduce, iron content and clearance will be greatly improved; Silicon fast heat and the original silicon wafer after 900 oC heat at different rates after cooling, the minority carrier lifetime decreased with increasing cooling rate, iron content increases with the increase of cooling rate and clearance, and silicon minority carrier lifetime through rapid heat treatment is lower than the original silicon wafer; Phosphorus diffusion aluminium back after rapid heat treatment after sintering silicon minority carrier lifetime than the original silicon wafer is low, the resistivity, the iron content is higher.
Key words: polysilicon wafer; rapid thermal processing; minority carrier lifetime; the thermal

研究的意义和内容
    快速热处理是一项快速、节能和廉价的技术，目前国内外广泛开展了快速热处理在太阳能电池生产中的应用研究，如快速热处理渗磷制p-n结、快速热处理电极烧结等。本课题组前期的研究表明，原生硅晶材料在经历太阳电池制造过程常规的磷扩散和烧结加热和冷却后，会导致少子寿命的热衰减，从而降低硅晶太阳电池的光电转换效率，但有关快速热处理磷扩散和烧结是否会导致硅晶材料少子寿命的热衰减，以及快速热处理对后续热过程少子寿命热衰减会产生怎样的影响，这方面的研究却未见报道。本课题研究快速热处理对晶体硅少子寿命、电阻率、间隙铁含量的影响以及对后续热过程少子寿命热衰减的影响，为快速热处理在低成本高效太阳能电池生产的应用提供理论依据。
 

 目录
摘  要    I
Abstract    II
1 引言    1
1.1 晶体硅太阳能电池的发展现状    1
1.2 晶体硅电池的基本工艺    2
1.3 多晶硅材料中的杂质和缺陷    2
1.4 多晶硅材料的基本电学性能    3
1.4.1 少子寿命    3
1.4.2 电阻率    3
1.4.3 带隙和本征载流子浓度    4
1.5 多晶硅太阳能电池制备过程中的热处理过程    4
1.5.1 RTP在磷扩散作用以及磷扩散对多晶硅少子寿命分布的影响    5
1.6 研究的意义和内容    6
2 实验方法    6
2.1 实验样品与试剂    6
2.2 实验仪器    6
2.3 实验方案    7
2.4 实验步骤    7
2.4.1 硅片的预处理    7
2.4.2 原始硅片参数的测定    8
2.4.3 硅片的快速热处理及电学性能测试    8
2.4.4 硅片的少子寿命热衰减处理    8
2.4.5 硅片的生产热过程处理    9
2.4.6 热处理后硅片的参数测试    9
3 结果与讨论    9
3.1 RTP对多晶硅间隙铁含量和电学性能的影响    9
3.1.1 RTP对多晶硅间隙铁含量的影响    9
3.1.2 RTP对电阻率的影响    10
3.1.3 RTP对少子寿命的影响    11
3.2 RTP对多晶硅在少子寿命热衰减间隙铁含量及电学性能的影响.............12
    3.2.1 RTP对多晶硅少子寿命热衰减间隙铁含量的影响    13
3.2.2 RTP对多晶硅少子寿命热衰减电阻率的影响    14
3.2.3 RTP对多晶硅少子寿命热衰减的影响    15
3.3 RTP对多晶硅在磷化烧结热过程中间隙铁含量和电学性能的影响    17
3.3.1 RTP对多晶硅在磷化烧结热过程中间隙铁含量的影响    17
3.3.2 RTP对多晶硅在磷化烧结热过程中电阻率的影响    18
3.3.3 RTP对多晶硅在磷化烧结热过程中少子寿命的影响    19
4 结论    21
参考文献    22
致谢    24