高効率多結晶-方向凝固シリコンインゴントのキャラクタリゼーション

高效多晶定向凝固硅锭的表征

基本信息

批准号：
63603512
负责人：
梅田高照
金额：
$ 2.11万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

一般商用電池としての太陽電池は、高効率、安価、大量生産可能が必須の条件となる。一方向凝固法により作製された多結晶シリコンは、(1)作製技法が比較的容易でコストが安く大量生産が可能、(2)精錬効果があり柱状晶が得られるため効率が高い、(3)低品位Siからでも製作可能、という長所を有し、一般商業電力用太陽電池の材料として非常に有望である。本研究では効率に密接に関係する因子として結晶中固溶酸素、炭素とその析出や結晶欠陥などの挙動を考え、それらの挙動の解明のため比抵抗、固溶酸素、炭素濃度、ライフタイムの測定を行い、SOG、Siによる一方向凝固多結晶型インゴットのキャラクタリーゼーションと、効率劣化の原因の解明を目的とした。特にインゴットが受ける熱履歴が効率に与える影響を粒界と関係づけて検討を加えた。酸素を多量に固溶している単・多結晶ウエハーを600〜1200℃で熱処理するとライフタイムは、前者は減少し、後者は増加した。多結晶インゴットにおいては、粒内のライフタイムは単結晶と同様減少したが、粒界をはさむ局部ライフタイムは著しく増加した。このような一方向凝固インゴットの粒界はdenuded zoneの生成により純化されていると思われ、このような粒界構造を積極的に利用する太陽電池用セルが示唆された。尚、光電変換効率は両結晶とも熱処理により劣化し、ライフタイム測定のみで効率の指標とすることは多結晶インゴットにおいては問題であり、この原因は前述の粒内、粒界の析出状態の相違による。さらに、真空吸引鋳造による薄板ウエハーを作成した。また、輻射を考慮した相変態を含む熱伝導プログラムを作成し、吸引鋳造、一方向凝固インゴットの最適製造条件の探索に便利ならしめた。

作为一般商业电池的太阳能电池对于高效率，廉价和批量生产条件至关重要。单向固化方法生产的多晶硅具有（1）相对容易的制造技术，低成本和批量生产的优点，（2）由于获得了柱状晶体而产生的高效率，并且（3）即使是从低级SI中制造的，也可以使其成为一般商业商业电源的材料，因此它极为有效。 This study considered the behavior of solid-solution oxygen in crystals, carbon and its precipitation and crystal defects as factors closely related to efficiency, and measured specific resistance, solid-solution oxygen, carbon concentration, and lifetime to clarify their behavior, and the aim was to characterize the unidirectionally solidified polycrystalline ingots using SOG and Si, and to clarify the causes of efficiency degradation.特别是，研究了铸币枪对晶界的热史对效率的影响。当在600-1200°C的热处理中使用大量的氧气溶液的单个聚晶晶片，前者降低了寿命，后者增加了。在多晶锭中，在单晶中，杂志的寿命降低了，但是位于晶界的局部寿命显着增加。这种单向固化锭的晶界被认为是通过裸露区域的产生来纯化的，这表明一个积极利用这种晶界结构的太阳能电池。顺便说一句，这两种晶体都因热处理而恶化，并且仅使用终生测量来使用效率指标，这是一个问题，这是由于谷物和晶界的降水状态上上述差异所致。此外，通过真空吸力铸造制备了薄薄的晶圆。此外，创建了一个包含辐射辐射的相变的热传导程序，使其方便为吸入铸造和单向固化锭寻找最佳的制造条件。