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標題: 溼蝕刻對多晶矽太陽電池之磷吸雜研究
The Effects of Wet Etching Process on Phosphorus Gettering Multi-crystalline Silicon Solar Cell
作者: 莊嘉賓
Chuang, Chia-Pin
關鍵字: single-crystalline silicon;單晶矽;multi-crystalline silicon;minority carrier lifetime;多晶矽;少數載子生命週期;磷吸雜;量子效率;擴散長度
出版社: 精密工程學系所
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摘要: 
近年來由於全球暖化所導致的能源問題及耗能產生之環境污染,在國際間逐漸受到重視,而太陽能是一種無污染且取之不盡的能源,因此可利用光電效應轉變成電能的一種免費能源。而太陽能電池起初主要被應用於供給太空航器電力,迄今已超過二十年。近年來,太陽能電池已大量被運用在地面上以及商業化應用,由於矽半導體為成本最實惠且已被發展的相當成熟,大多數商業化的太陽能電池則以矽晶半導體材料為主。
目前以矽半導體為主的太陽能電池材料為單晶矽及多晶矽半導體,兩者在商業化的應用皆有個自的優點與缺點。然而,雖然單晶矽材料結構排列完整,在能源轉換效率的表現上較多晶矽來的佳,但由於成本昂貴,故成本較低的多晶矽材料即成為另一替代首選,不過多晶矽材料在冶晶過程時,晶體內會產生許多的金屬雜質、晶界,差排線及缺陷…等,這些皆是降低多晶矽太陽電池轉換效率的來源因素。
因此本論文中取少數載子生命週期(minority carrier lifetime)約2.5 ~ 2.8 μs的多晶矽晶片施以磷吸雜(phosphorus gettering )的方式去除雜質。將試片置於高溫爐管環境中,通以POCl3/O2/N2 混合氣體,進行熱處理。擴散層隨後分別以酸蝕刻及鹼蝕刻去除以方便了解磷吸雜後所獲得的效果。實驗結果顯示,在一般標準的磷擴散熱處理過程後,加入額外的溫度處理,生命期可以獲得有效的提升。實驗結果中通入額外的溫度700C 下處理一個小時,少數載子生命週期可獲得11.2 μs,比原先的初始值提升約五倍,同時我們也會討論酸鹼蝕刻所造成的差異。隨後並製作成太陽電池元件量測量子效率(QE)、擴散長度(diffusion length)及效率等相關結果驗證磷吸雜所產生的效應。
URI: http://hdl.handle.net/11455/4226
其他識別: U0005-1908200908514800
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