太阳能级硅棒杂质浓度补偿的研究
发布时间:2012-11-14     来源: 光伏产业观察网
本文摘要: 作者:特变电工新疆新能源股份有限公司 肖慧转、昝武、王冬 随着太阳能光伏产业的多样化,只要纯度达到6N以上的原料都可被用作太阳能电...

    作者:特变电工新疆新能源股份有限公司  肖慧转、昝武、王冬 

    随着太阳能光伏产业的多样化,只要纯度达到6N以上的原料都可被用作太阳能电池硅片生产使用,比如硅片被镀层、抛光等方法做成各种各样的电池片,尤其是晶圆片和N型电阻率在(5-10)Ω.CM的原料,在掺杂后拉制P型硅棒时,当硅棒拉制到一定的长度,P型硅棒的导电类型会突然由P型转变为PN型,达到一个峰值,随后导电类型变为N型,电阻率会逐渐下降,与我们正常拉制P型硅棒电阻率从头到尾由高到低呈线性递减的变化曲线图不同。作为拉制P型硅棒的厂家,因为原料的使用不当就会造成不必要的损失,合格产品降低,增加生产成本。而且硼磷杂质含量偏高,硅片做成太阳能电池片后转换效率衰减严重,不利于提高电池片转换效率。

    针对此种情况,我们对硅棒的杂质浓度随硅棒长度的变化进行分析研究。众所周知,硅棒的电阻率是对硼磷杂质含量在硅棒中的表征,电阻率的变化实际是杂质浓度的变化,我们通过对硅棒电阻率的检测及相对应杂质浓度的计算和补偿杂质浓度的计算很好的解释此现象。

    下面我们利用单晶硅棒的正常掺杂硅棒电阻率随晶棒长度的变化分析研究。

一、硅棒纵向电阻率的描述:

    1.1 正常硅棒纵向电阻率的描述:正常硅棒头部电阻率目前一般要求在P型1Ω·㎝-3Ω·㎝,下面是头部电阻率为P型2.42Ω·㎝的硅棒的纵向电阻率变化曲线图1:


图1

    首先我们根据检测的硅棒表皮纵向长度的电阻率变化值,根据P型掺硼硅晶与浓度的转换公式 

    计算出每个电阻率相对应的空穴浓度。如图1所示。

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