太陽(yáng)能電池材料試題復(fù)習(xí)知識(shí)分享

1、太陽(yáng)能電池材料試題復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)大綱1 .鋁背場(chǎng)的作用：減少少數(shù)載流子在背面復(fù)合的概率；作為背面的金屬電極；提高電池的開(kāi)路電壓；提高太陽(yáng)電池的收集效率；降低電池的反向飽和暗電流和背表面復(fù)合速率；制作良好的歐姆接觸。2 .簡(jiǎn)述晶體硅的制備工藝過(guò)程？答：晶體硅太陽(yáng)電池的制備工藝：p型硅片-清洗制絨-擴(kuò)散制結(jié)（p-n結(jié)）-去周邊層-去PSG （磷硅玻璃）-鍍減反射膜-印刷電極-高溫?zé)Y(jié)-檢測(cè)-分選-入庫(kù)包裝。3 .太陽(yáng)能的利用形式：光化學(xué)轉(zhuǎn)化、太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)化和太陽(yáng)能 光電轉(zhuǎn)化。4 .太陽(yáng)能電池理論效率最高為 75% o5 .太陽(yáng)常數(shù)：是指大氣層外垂直于太陽(yáng)光線的平面上，單位時(shí) 間、單位面積內(nèi)所接受的太陽(yáng)能

2、輻射。也就是說(shuō)，在日地平均距離的條件下，在地球大氣上界，垂直于光線1 Ck的面積上，在1分內(nèi)所接受的太陽(yáng)能輻射能量；為（1 3 6 7 + | 7） W/m2o6 .太陽(yáng)能能量轉(zhuǎn)換方式主要分為光化學(xué)轉(zhuǎn)化、太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn) 化和太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)化三種方式。7. P-N結(jié)的形成原理。答：P型和N型半導(dǎo)體都呈電中性；P型半導(dǎo)體的多子是空穴；N型半導(dǎo)體的多子是電子;當(dāng)P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體連接在一起時(shí)，由于PN結(jié)中不 同區(qū)域的載流子分布存在濃度梯度，P型半導(dǎo)體材料中過(guò)剩的 空穴通過(guò)擴(kuò)散作用流動(dòng)至N型半導(dǎo)體材料；同理，N型半導(dǎo)體 材料中過(guò)剩的電子通過(guò)擴(kuò)散作用流動(dòng)至P型半導(dǎo)體材料。電子 或空穴離開(kāi)雜質(zhì)原子后，該固

3、定在晶格內(nèi)的雜質(zhì)原子被電離，因此在結(jié)區(qū)周圍建立起了一個(gè)電場(chǎng)，以阻止電子或空穴的上述 擴(kuò)散流動(dòng)，該電場(chǎng)所在的區(qū)域及耗盡區(qū)或者空間電荷區(qū)，故而 稱為PN結(jié)。O 0 O © G d OQ Q O O在交界面，由于擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)復(fù)合 ，出現(xiàn)空間電荷區(qū)。8. P-N結(jié)半導(dǎo)體光生伏特效應(yīng)的原理。答：在半導(dǎo)體被光照射、產(chǎn)生光傳導(dǎo)現(xiàn)象時(shí)，如果由光產(chǎn)生的載流子在不同位置具有不均一性，或者由于PN結(jié)產(chǎn)生了內(nèi)部載流子的話，就因擴(kuò)散或者漂移效應(yīng)而引起電子和空穴密度分布 不平衡，從而產(chǎn)生電力，這一現(xiàn)象稱為光生伏特效應(yīng)（photovoltaic effect ）.9,太陽(yáng)能電池的主要參數(shù)是短路電流、開(kāi)路電壓、填

4、充因子和 光電轉(zhuǎn)換效率。10 .太陽(yáng)能電池的寄生電阻是指串聯(lián)電阻Rs和弁聯(lián)電阻Rsh ；（1）串聯(lián)電阻Rs主要包括半導(dǎo)體內(nèi)部的體電阻、電極用的金屬與半導(dǎo)體表面層之間的接觸電阻、電極用的金屬本身的電阻 和器件內(nèi)部及外部線路互相連接的引線接觸電阻；弁聯(lián)電阻Rsh主要包括來(lái)自非理想的 PN結(jié)和PN結(jié)附近的 雜質(zhì)，會(huì)引起PN結(jié)部分短路，特別是太陽(yáng)能電池的邊緣部分 漏電現(xiàn)象，會(huì)使 Rsh值減小。11 .簡(jiǎn)述制絨的定義、目的、原理、作用以及工藝流程；答：1.制絨的定義：制絨是利用硅的各向異性腐蝕的特性在表 面刻出類似于金字塔（單晶硅sc-si）或者是蜂窩狀（多晶硅mc-si）的結(jié)構(gòu)。? 2.目的：為了在硅

5、片上獲得絨面結(jié)構(gòu)，利用陷光原理， 增加光透性，減少光的反射，提高 ISC;增加光的吸收 率，去除損傷層，增加 PN結(jié)面積（PN結(jié)厚，VOC增加， Eg 寬）。? 3.原理：陷光原理。? 4.絨面的作用：減少了太陽(yáng)光的反射；增加太陽(yáng)光在硅片內(nèi)部的有效運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度，就是增加了被吸收的機(jī)會(huì)。5.工藝流程：(1)即先采用較高濃度的堿(NaoH or KoH )在 高溫條件下對(duì)單晶硅片進(jìn)行短時(shí)間粗拋”以去除硅片在線切割過(guò)程中形成的切割損傷。(2)漂洗(去離子水、超聲波)(3)再用低濃度的堿(NaoH or KoH )和異丙醇(IPA :其作 用是降低硅片表面張力，較少氣泡在硅片表面的粘附，是硅片 的金字塔更

6、加均勻一致)的混合溶液對(duì)(100)晶面的方向的單晶硅片較長(zhǎng)時(shí)間的各向異性腐蝕，這樣可以在硅片表面形成類金字塔”狀的絨面，有效地增強(qiáng)了硅片表面對(duì)入射光的吸收，從而 提高光生電流密度Jsco(4) HF清洗(5) HCL清洗12 .簡(jiǎn)述堿制絨、酸制絨的原理；答：I .堿性制絨原理：? 1.適用范圍：?jiǎn)尉Ч?SC-Si;? 2.組份：NaoH or KoH;? 3.反應(yīng)式：2NaoH+H2o+Si=Na2Sio3+2H2 or2KoH+H2o+Si=K2Sio3+2H2口.酸性制絨原理：? 2.組份：HNO3 or HF? 1.適用范圍：多晶硅? 3.反應(yīng)式：Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2

7、H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2SiF613 .簡(jiǎn)述表面織構(gòu)化；?答：晶體硅在進(jìn)行切片時(shí)，是硅片表面留下一層10-20um的損傷層，而在太陽(yáng)電池制備時(shí)首先要利用化學(xué)腐蝕去除 損傷層，然后制備表面絨面機(jī)構(gòu)，若選擇擇優(yōu)化學(xué)腐蝕劑 就可以在硅片表面形成倒金字塔結(jié)構(gòu)，稱為絨面結(jié)構(gòu)，又 稱表面織構(gòu)化。14 . PN結(jié)的十一種叫法，分別是電子-空穴結(jié)、復(fù)合層|區(qū)、阻 擋層、結(jié)電容、高阻區(qū)、耗盡層 |區(qū)、空間電荷層|區(qū)、勢(shì)壘電 場(chǎng)、內(nèi)|自電場(chǎng)區(qū)。15 . Rsh叫內(nèi)部弁聯(lián)電阻，分流電阻，泄露電阻，旁漏電阻16 .三氯氧磷擴(kuò)散的原理：POCL箱溫下，分解成 PCL5 PCL5

8、進(jìn)一步分解成 P2O5弁放出CL2, P2O5淀積在硅片表面與硅 反應(yīng)生成SIO2和磷原子，弁在表面形成一層磷硅玻璃，然后磷 原子再向硅中擴(kuò)散，形成 N型。17 .絲網(wǎng)印刷的工藝三步驟：背 Ag,背Al,正Ag。18 .磷擴(kuò)散的工藝：氣態(tài)磷擴(kuò)散、固態(tài)磷擴(kuò)散和液態(tài)磷擴(kuò)散等 形式。19 .減反射膜的基本原理：利用光在減反射膜上、下表面反射 所產(chǎn)生的光程差，使得兩束反射光干涉想消，從而減弱反射， 增加透射。20 . 減反射層薄膜材料要求：透光性好對(duì)光吸收系數(shù)良好的耐化學(xué)腐蝕性良好的硅片粘結(jié)性良好的導(dǎo)電性能 21.在實(shí)際晶體硅太陽(yáng)電池工藝中，常用的減反射層材料有TiO2、SnO2 SiO2、SiNx、

9、ITO （納米錮錫金屬氧化物）和MgF2等，其厚度一般在 60-100nm左右。.22 .常用的減反射膜制備方法：化學(xué)氣相沉積（ CVD 等 離子化學(xué)氣相沉積（PECVD噴涂熱解濺射蒸發(fā)23 .硅材料的禁帶寬度Eg=1.12ev 間接帶隙材料錯(cuò)材料的禁帶寬度Eg=0.67ev 間接帶隙材料磷化錮材料的禁帶寬度碑化錢材料的禁帶寬度錦化鎘材料的禁帶寬度硫化鎘材料的禁帶寬度Eg=1.35ev直接帶隙材料Eg=1.43ev直接帶隙材料Eg=1.45ev直接帶隙材料Eg=2.4ev直接帶隙材料銅錮錢錫材料的禁帶寬度Eg=1.04ev直接帶隙材料銅錮錢硫材料的禁帶寬度Eg=1.50ev直接帶隙材料 24硅

10、材料有多種晶體形式，包括單晶硅、多晶硅和非晶硅25 .單晶硅熔煉方法包括區(qū)熔單晶硅FZ和直拉單晶硅C Z26 .單晶硅片的一般制作流程：高純多晶硅原料熔化一種晶-縮頸-放肩一等徑一收尾一圓柱狀單晶硅一切斷、滾圓、切片、化學(xué)清洗一單晶硅片。27 .遷移率是指載流子在單位電場(chǎng)作用下的平均漂移速度，即載流子在電場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)速度的量度，運(yùn)動(dòng)的越快，遷移率越大；運(yùn)動(dòng)得慢，遷移率下。28 .硅共價(jià)鍵的鍵角是109° 28'29 .各種硅材料的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比：直拉單晶硅：優(yōu)點(diǎn)：電池效率高，工藝穩(wěn)定成熟；缺點(diǎn)：成本相對(duì)較高。薄膜非晶硅：優(yōu)點(diǎn)：制作成本低缺點(diǎn)：光電轉(zhuǎn)換率低，存在光致衰減行為，穩(wěn)定性

11、較差。鑄造多晶硅優(yōu)點(diǎn)：成本相對(duì)較低，光電轉(zhuǎn)換效率較高缺點(diǎn)：高密度的位錯(cuò)、微缺陷和晶界，影響光電轉(zhuǎn)換效率。薄膜多晶硅：優(yōu)點(diǎn)：潛在低成本，相對(duì)高效率缺點(diǎn)：光電轉(zhuǎn)換效率低30 .金屬硅MG 95%-99% 太陽(yáng)能級(jí)硅 SG 4N6N 電子級(jí)硅 EG 6 N- 1 1 N3 1 .常見(jiàn)化學(xué)氣相沉積：LPCVD MOCVD RTCVD PCVD HWCVDPECVD APCVD32 .高純多晶硅的制備方法：三氯氫硅氫還原法硅烷熱分解法四氯化硅還原法33 .區(qū)熔單晶硅的制備過(guò)程：首先以高純多晶硅作為原料，制 成棒狀，弁將多晶硅棒垂直固定；在多晶硅棒的下端放置具有 一定晶向的單晶硅，作為單晶生長(zhǎng)的籽晶，其晶

12、向一般為<111>或（100）;然后在真空或僦氣等惰性氣體保護(hù)下，利用高頻感 應(yīng)線圈加熱多晶硅棒，使多晶硅棒的部分區(qū)域形成熔區(qū)，弁依 靠熔區(qū)的表面張力保持多晶硅棒的平衡和晶體生長(zhǎng)的順利進(jìn) 行。34 .區(qū)熔單晶硅中的碳和氧的濃度都低于紅外光譜的探測(cè)極限， 分別為 1X 1016cm-3和 5X 1016cm-3。35 .直拉單晶硅的制備工藝一般工作流程：多晶硅的裝料一熔化種晶縮頸放肩收尾36 .簡(jiǎn)述分凝現(xiàn)象、分凝系數(shù)；（1）分凝現(xiàn)象：在結(jié)晶過(guò)程，濃度小的元素（作為雜質(zhì)）在濃 度高的元素晶體及熔體中的濃度是不同的，稱為分凝現(xiàn)象。分凝系數(shù)：“分凝系數(shù)一（雜質(zhì)在固相中的溶解度）/（雜質(zhì) 在

13、液相中的溶解度）37 .單晶硅的電阻率p與摻雜濃度 cs的關(guān)系式： 工 Cse38 .大規(guī)模集成電路用單晶硅加工工藝流程：切斷（割斷）-滾 圓-磨定位標(biāo)志-切片-倒角-研磨-腐蝕-熱處理-背面損 傷一拋光-清洗-檢驗(yàn)-包裝。39 .太陽(yáng)電池用單晶硅加工工藝流程：切斷（割斷）一滾圓（切方塊）切片化學(xué)腐蝕40 .線切割的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：效率高-每次切片250塊以上（1臺(tái)線切割機(jī)的產(chǎn)量=35臺(tái)內(nèi)圓切割機(jī)的產(chǎn)量）；耗材少-線切割的直徑只有180 m；切割應(yīng)力小，切割后表面損傷小。缺點(diǎn)：硅片的平整度差；設(shè)備相對(duì)昂貴，維修困難41 .碎晶層位錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)區(qū)彈性應(yīng)變區(qū)<） >42 .腐蝕效果的主要影響因

14、素：腐蝕液的類型腐蝕液的配比腐蝕溫度是否攪拌硅片放置的方式43 .直拉單晶硅中雜質(zhì)有哪些，來(lái)源、存在形式以及如何控制， 如何解決？答：雜質(zhì)：主要雜質(zhì)：碳，氧；其他雜質(zhì)：H、N ;金屬雜質(zhì):Cu,Co,Ni,Mn,Fe,Mn,Cr,Zn,Ti來(lái)源：O:晶體生長(zhǎng)過(guò)程中石英干鍋的污染：C:多晶硅原料；晶體生長(zhǎng)爐內(nèi)的剩余氣體石英生堪與石墨加熱件的反應(yīng)H:是在器件加工過(guò)程中引入的，主要用來(lái)鈍化金屬雜質(zhì)和缺 陷。N:是在晶體生長(zhǎng)階段加入的雜質(zhì)，對(duì)控制微缺陷和增加機(jī)械強(qiáng) 度有益。金屬雜質(zhì)：硅片滾圓、切片、倒角、磨片等制備過(guò)程中，直 接與金屬工具接觸；在硅片清洗或濕化學(xué)拋光過(guò)程中，使用不夠純的化學(xué)試劑； 在工

15、藝過(guò)程中，使用不銹鋼等金屬設(shè)備。存在形式：O:氧可以與空位結(jié)合，形成微缺陷；氧以團(tuán)簇形成氧團(tuán)簇，具有電學(xué)性能；形成氧沉淀，引入誘生缺陷。B-O復(fù)合體。C:間隙態(tài)金屬雜質(zhì)：間隙態(tài)、替位態(tài)、復(fù)合體存在?？刂疲篛:采取精細(xì)的工藝和外加磁場(chǎng)加以控制。直拉單晶硅中的金屬雜質(zhì)的控制和去除方法：1,減少加工中的污染2.化學(xué)腐蝕去除表面金屬； 3.吸雜技術(shù)：背面吸雜和內(nèi)吸 雜44 .簡(jiǎn)述內(nèi)吸雜，氧團(tuán)簇，蒸氣壓，1 .團(tuán)簇是由幾個(gè)乃至上千個(gè)原子、分子或離子通過(guò)物理或化學(xué) 結(jié)合力組成的相對(duì)穩(wěn)定的微觀或亞微觀聚集體，其物理和化學(xué) 性質(zhì)隨所含的原子數(shù)目而變化。2 .* “內(nèi)吸雜”：內(nèi)吸雜是利用氧在熱處理時(shí)沉淀的性質(zhì)，

16、在晶 體內(nèi)部產(chǎn)生大量的氧沉淀，同時(shí)形成位錯(cuò)和層錯(cuò)等缺陷，以吸 引金屬雜質(zhì)沉淀。3 .在一定外界條件下，液體中的液態(tài)分子會(huì)蒸發(fā)為氣態(tài)分子， 同時(shí)氣態(tài)分子也會(huì)撞擊液面回歸到液態(tài)。這是單組分系統(tǒng)分發(fā) 生的兩相變化，一定時(shí)間后，即可達(dá)到一個(gè)平衡。氣態(tài)分子含量達(dá)到最大值，這些氣體分子對(duì)頁(yè)面產(chǎn)生的壓強(qiáng)稱為飽和蒸氣壓，簡(jiǎn)稱為蒸氣壓45 .影響直拉單晶硅中的氧濃度的因素：答：熔硅中的熱對(duì)流；熔硅與石英生期的接觸面積；晶體生長(zhǎng)時(shí)的機(jī)械強(qiáng)制對(duì)流；SiO自熔硅表面的蒸發(fā)； 氧與晶體中點(diǎn)缺陷的作用。46 .在熔點(diǎn)附近的晶體硅中，氧的飽和固溶度約為2.75 X1018cm-3;直拉單晶硅中間隙氧的間隙范圍是（5-20）

17、 X 1017cm-3范圍內(nèi).47 .影響單晶硅中氧沉淀形成、結(jié)構(gòu)、分布和狀態(tài)的因素： 初始氧濃度熱處理的溫度熱處理的時(shí)間碳、氮及其他雜質(zhì)原子的濃度、原始晶體硅的生長(zhǎng)條件、熱 處理氣氛、次序等。48 .直拉單晶硅在高溫形成氧沉淀時(shí)有三個(gè)階段：氧沉淀少量形成，表現(xiàn)出一個(gè)孕育期；氧沉淀快速增加；氧沉淀增加緩慢，接近飽和。49直拉單晶硅中O C的分布情況；答：Q頭高尾低；C:頭低尾高。50 .簡(jiǎn)述熱施主及危害和措施；答：熱施主及危害：當(dāng)直拉單晶硅在300-500 C熱處理時(shí)，會(huì)產(chǎn)生與氧相關(guān)的施主效應(yīng)，此時(shí) n型晶體硅的電阻率下降，p 型晶體硅的電阻率上升。施主效應(yīng)嚴(yán)重時(shí)，甚至能使 p型晶體 硅轉(zhuǎn)化為

18、 n型晶體硅，這種與氧相關(guān)的施主被稱為“熱施主”。措施：熱施主可以在 300-500 C范圍內(nèi)生成，而 450c是最有 效的熱施主生成溫度。一旦生成熱施主，可以在 550 c以上的 短時(shí)間熱處理中予以消除，通常利用的熱施主消除溫度為 650 C。51 .影響熱施主的因素：溫度和初始氧濃度；措施：碳、氮會(huì)抑 制熱施主的生成，而氫會(huì)促進(jìn)它的形成。52 .含氧的直拉單晶硅在 550-580 C熱處理時(shí)，還會(huì)生成新的 與氧有相關(guān)的施主，被稱為“新施主”，53根據(jù)氧沉淀的形成情況，熱處理的溫度一般分為：低溫(600-800 C)熱處理中溫(850-1050 C)熱處理高溫(1100-1250 C)熱處理

19、54 .氧沉淀形成熱處理溫度一般可分為低溫、中溫和高溫三個(gè)熱處理溫度段，分別敘述三個(gè)溫度段中氧沉淀形態(tài)的主要形O答：低溫(600-800 C ):棒狀，又稱針狀或帶狀；中溫(850-1050C ):片狀沉淀；高溫(1100-1250C):多面體沉淀。55 .氧熱施主的產(chǎn)生溫度區(qū)間和最佳產(chǎn)生溫度？消除氧熱施主的方法.答：300-500C溫度區(qū)間；最佳產(chǎn)生溫度：450C消除氧熱施主的方法：一旦生成熱施主，可以在 550C以上的 短時(shí)間熱處理中予以消除，通常利用的熱施主消除溫度為650 c。56 .簡(jiǎn)述紅外技術(shù)測(cè)量晶體硅中間隙氧濃度方法的具體步驟。答：要利用紅外技術(shù)測(cè)量晶體硅中總的氧濃度，通常采用的

20、技術(shù) 是將晶體在1300C以上短時(shí)間熱處理，然后快速降溫，使復(fù)合 體、氧沉淀重新溶解到硅基體中，以間隙氧的形態(tài)存在，在加 以測(cè)試。需利用參比樣品來(lái)和檢測(cè)的樣品具有相同的載流子濃 度和樣品厚度進(jìn)行對(duì)比。57 .晶體硅中的效率衰減效應(yīng)主要是由晶體中哪種復(fù)合體引起？弁說(shuō)明在晶體硅中如何消除這種復(fù)合體產(chǎn)生的衰減效應(yīng)？列舉幾種避免該復(fù)合體產(chǎn)生的新技術(shù)新想法。答：1.硼氧復(fù)合體2 硼氧復(fù)合體的缺陷可以經(jīng)低溫(200c左 右)熱處理予以消除.3.避免該復(fù)合體產(chǎn)生的新技術(shù)新想法 ： 利用低氧單晶硅如區(qū)熔單晶硅或磁控直拉單晶硅( MCZ ; 利用n型單晶硅；利用錢代替硼摻雜制備 p型單晶硅.58 .簡(jiǎn)述利用光電

21、導(dǎo)衰減法測(cè)量硅的少數(shù)載流子的原理。答：無(wú)光照射時(shí)樣品中高頻電流：i=Imsinwt（w-高頻源角頻率）當(dāng)樣品受到光照射時(shí)，樣品受光照射時(shí)，樣品受光激發(fā)，產(chǎn)生非平衡載流子，電導(dǎo)率增加，樣品的電阻減小59 .引入位錯(cuò)的主要途徑？答：直拉單晶硅中位錯(cuò)引入的主要途徑：在晶體硅生長(zhǎng)時(shí)，由于籽晶的熱沖擊，會(huì)在晶體中引入原生位錯(cuò)；在晶體滾圓、切片等加工工藝中，由于硅片表面存在機(jī)械損 傷層，也會(huì)引入位錯(cuò)，在隨后的熱加工過(guò)程中，也可能延伸進(jìn) 入硅片體內(nèi)；是熱應(yīng)力引入位錯(cuò)，這是由于在硅片的熱加工過(guò)程中，由于 硅片中心部位和邊緣溫度的不均勻分布，有可能導(dǎo)致位錯(cuò)的產(chǎn) 生。60 .晶體硅中位錯(cuò)對(duì)太陽(yáng)電池的影響主要是哪幾

22、個(gè)方面？答：載流子濃度、少數(shù)載流子壽命、載流子的遷移率、p-n結(jié)的影響61 .簡(jiǎn)述硅電池片制作工藝，說(shuō)明每步的目的，原理，控制因素 及提高太陽(yáng)能電池效率的途徑？答：制作工藝：p型硅片-清洗制絨-擴(kuò)散制結(jié)（p-n結(jié)）-去周邊 層-去PSG （磷硅玻璃）-鍍減反射膜-印刷電極-高溫?zé)Y(jié)-檢測(cè)- 分選-入庫(kù)包裝。1 .目的： 清洗制絨：為了在硅片上獲得絨面結(jié)構(gòu)，利用陷光原理，增加光透性，減少光的反射，提高 ISC;增加光的 吸收率，去除損傷層，增加 PN結(jié)面積（PN結(jié)厚，VOC曾 力口，Eg寬）。 擴(kuò)散制結(jié)（p-n結(jié)）：在P型硅表面，通過(guò)擴(kuò)散 P原子構(gòu)成p-n結(jié)。 去周邊層：清除擴(kuò)散制結(jié)形成的N型周

23、邊層。 去PSG （磷硅玻璃）：清除擴(kuò)散制結(jié)過(guò)程表面的PSG層。 鍍減反射膜：減少電池表面太陽(yáng)光的反射。 印刷電極：形成良好的電極接觸。 高溫?zé)Y(jié)：干燥硅片上的漿料，燃盡漿料的有機(jī)組分，使?jié){料和硅片形成良好的歐姆接觸。2 .原理：清洗制絨：?堿制絨原理：2NaoH+H2o+Si=Na2Sio3+2H2 or2KoH+H2o+Si=K2Sio3+2H2酸性制絨原理：Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2SiF6擴(kuò)散制結(jié)（p-n結(jié)）:若氧氣充足：5POCl3= P2O5+3PC15?在有氧氣的存在時(shí)，POC13熱分解的反應(yīng)式為：4

24、POC13+3 O2=2P2O5+C13P2O5+5Si=5SiO2+4P去周邊層：等離子體刻蝕的基本原理：1在低壓下，反應(yīng)氣體在射頻功率的激發(fā)下，產(chǎn)生電離弁形成等離子體，等離子體 是由帶電的電子和離子組成，反應(yīng)腔體中的氣體在電子的撞擊 下，除了轉(zhuǎn)變成離子外，還能吸收能量弁形成大量的活性基 團(tuán)，其電離反應(yīng)式一般為：A2-A+A +E（A2-電離氣體A-化學(xué)性質(zhì)很活潑的自由基 X -為正離子E-電子2自由基和被刻蝕材 料之間的化學(xué)反應(yīng)對(duì)材料產(chǎn)生腐蝕作用3反應(yīng)生成揮發(fā)性極強(qiáng)的氣體脫離被刻蝕物質(zhì)表面，弁被真空系統(tǒng)抽出腔體。減反射膜的基本原理：利用光在減反射膜上、下表面反射所產(chǎn)生的光程差，使得兩束反射

25、光干涉想消，從而減弱反射，增 加透射。印刷電極：利用絲網(wǎng)圖形部分網(wǎng)孔透漿料，非圖文部分網(wǎng)孔 不透漿料的基本原理進(jìn)行印刷。高溫?zé)Y(jié)：銀漿，銀鋁漿，鋁漿印刷過(guò)的硅片，經(jīng)過(guò)烘干使 有機(jī)溶劑完全揮發(fā)，膜層收縮成為固狀物緊密物黏附在硅片 上，此時(shí)金屬電極材料層和硅片接觸在一起，即燒結(jié)。3 .控制因素：清洗制絨:T, V, C, t（Sc-si） T, t（Poly-si）擴(kuò)散制結(jié)（p-n結(jié)）：T, C, t去周邊層：C去PSG （磷硅玻璃）：T, t,C減反射膜的基本原理：T, t,C,密度印刷電極：T, t高溫?zé)Y(jié)：T, t4 .提高太陽(yáng)能電池效率的途徑要使太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率提高，必須提高開(kāi)路電壓、

26、短路 電流、填充因子；要獲得較高的短路電流Isc,太陽(yáng)能電池有源材料和太陽(yáng)能電 池結(jié)構(gòu)應(yīng)在紫外光、可見(jiàn)光和近紅外光的光譜范圍上，有較 高、較寬和較平坦的光譜響應(yīng)，內(nèi)量子效率應(yīng)接近于1;要獲得較高的開(kāi)路電壓 Voc,太陽(yáng)能電池內(nèi)部必須正向暗電流I0較低而弁聯(lián)電阻Rsh較高；要獲得較高的填充因子 FF,太陽(yáng)能電池必須正向暗電流 I0較 低，理想因子“ n”接近于1,串聯(lián)電阻Rs必須較低（Cm2的 太陽(yáng)能電池面積應(yīng)該使 Rs<1歐），而弁聯(lián)電阻 Rsh必須較高（> 10的四次方歐.Cm?）入射光的有效利用，通過(guò)減反射膜減少表面反射，表面材料 進(jìn)行刻蝕，進(jìn)行光封裝；采用聚光系統(tǒng)，增加光的輻

27、照度，即聚光太陽(yáng)能電池；利用新型的太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)光生載流子收集效率的改善，背電場(chǎng)、超晶格的利用； 光生成載流子復(fù)合損失的減少，光生活性層的膜質(zhì)改善，結(jié) 界面的復(fù)合抑制；直接電阻（串聯(lián)電阻）損失的減少，透明電極的低電阻化， 集電極的最佳化；電壓因子損失的減少。背電場(chǎng)漂移型光電效率的利用。62.簡(jiǎn)述單晶硅與多晶硅的制作工藝流程，談?wù)劯髯缘挠绊懸蛩?與改進(jìn)措施？答：1.單晶硅：多晶硅的裝料-熔化-種晶-縮頸一放肩一收 尾;多晶硅：2.影響因素：.單晶硅：溫度、濃度、時(shí)間、位置 多晶硅：溫度、濃度、時(shí)間、位置3.改進(jìn)措施：對(duì)于單晶硅而言，采用新型直拉單晶硅的生長(zhǎng)技 術(shù)；對(duì)于多晶硅而言，采用電磁感應(yīng)冷生

28、期連續(xù)拉晶法。63.簡(jiǎn)述硅錠的切片過(guò)程，切片過(guò)程中存在哪些影響因素，如何減小掉片風(fēng)險(xiǎn)？答：硅錠的切片過(guò)程：切斷（割斷）-滾圓-磨定位標(biāo)志-切片一倒角-研磨-腐蝕一熱處理一背面損傷一拋光-清洗一檢驗(yàn)包裝。切片過(guò)程中存在的影響因素：線速、張力、桌面移動(dòng)速度、砂漿粘度、溫度和研磨特性、線徑、碳化硅數(shù)目、密度。減小掉片風(fēng)險(xiǎn)的措施：64 .直拉單晶硅電池中氧雜質(zhì)會(huì)有哪些影響，如何控制、如何解決？答：直拉單晶硅電池中氧雜質(zhì)影響：會(huì)形成缺陷：控制：采取精細(xì)的工藝和外加磁場(chǎng)加以控制。解決：對(duì)于熱施主可以在 550C以上的短時(shí)間熱處理中予以消除，通常利用的熱施主消除溫度為 650 C。對(duì)B-O,硼氧復(fù)合體的缺P

29、1可以經(jīng)低溫（200c左右）熱處理予 以消除。65 .鑄造多晶硅的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)？答：優(yōu)點(diǎn)：是材料的利用率高、能耗小、制備成本低，而且其 晶體生長(zhǎng)簡(jiǎn)便，易于大尺寸生長(zhǎng)。缺點(diǎn)：是含有晶界、高密度的位錯(cuò)、微缺陷和相對(duì)較高的雜質(zhì) 濃度，其晶體的質(zhì)量明顯低于單晶硅，從而降低了太陽(yáng)電池的 光電轉(zhuǎn)換效率。66 .鑄造多晶硅的主要制備工藝？答：澆鑄法；直熔法。67 .簡(jiǎn)述澆鑄法的工作原理和基本原理？答：工作原理：在制備多晶硅時(shí)，首先將多晶硅的原料在預(yù)熔 生期內(nèi)熔化，然后硅熔體逐步流入到下部的凝固生期，通過(guò)控 制凝固生期的加熱設(shè)備，使得凝固生期的底部溫度最低，從而 硅熔體在凝固生期底部開(kāi)始逐漸結(jié)晶。結(jié)晶時(shí)始終控制

30、固液界 面的溫度梯度，保證固液界面自底部向上部逐漸平行上升，最 終達(dá)到所有的熔體結(jié)晶。基本原理：在一個(gè)生期內(nèi)將硅原料溶化，然后澆鑄在另一個(gè)經(jīng) 過(guò)預(yù)熱的生期內(nèi)冷卻，通過(guò)控制冷卻速率，采用定向凝固技術(shù) 制備大晶粒的鑄造多晶硅。68 .簡(jiǎn)述直熔法的工作原理和基本原理？答：工作原理：硅原材料首先在生期中熔化，生期周圍的加熱 器保持生期上部溫度的同時(shí)，自生期的底部開(kāi)始逐漸降溫，從 而使生期底部的熔體首先結(jié)晶。同樣的，通過(guò)保持固液界面在 同一水平面弁逐漸上升。使得整個(gè)熔體結(jié)晶為晶錠。在這種制 備方法中，硅原材料的熔化和結(jié)晶都在同一個(gè)生期中進(jìn)行?；驹恚褐苯尤廴诙ㄏ蚰谭?，簡(jiǎn)稱直熔法，又稱布里奇曼 法，即

31、在生期內(nèi)直接將多晶硅溶化，然后通過(guò)生期底部的熱交 換等方式，使得熔體冷卻，采用定向凝固技術(shù)制造多晶硅，所 以，也有人稱這種方法為熱交換法( Heat Exchange Method , HEM )。1.1. 鑄造多晶硅的原材料是如何選擇的？答：選用半導(dǎo)體級(jí)的高純多晶硅和微電子工業(yè)用單晶硅生產(chǎn)的 剩余料(質(zhì)量相對(duì)較差的高純硅、單晶硅棒的頭尾料、單晶硅 生長(zhǎng)完成后剩余在石英生期中的硅底料)為最好。70 .簡(jiǎn)述直熔法制備鑄造多晶硅的具體工藝？答：.裝料一加熱-化料-晶體生長(zhǎng)一退火一冷卻。71 .鑄造多晶硅中需要解決的主要問(wèn)題盡量均勻的固液界面溫度；盡量小的熱應(yīng)力；盡量大的晶粒；盡可能少的來(lái)自于生期的污染。72在鑄造多晶硅中，防止溫度梯度的方法鑄造多晶硅在生長(zhǎng)時(shí)，生長(zhǎng)系統(tǒng)必須很好的隔熱，以便保持 熔區(qū)溫度的均勻性，沒(méi)有較大的溫度梯度出現(xiàn)。保證在晶體部分凝固、熔體體積減小后，溫度沒(méi)有變化。73.鑄造多晶硅中有哪些雜質(zhì)，雜質(zhì)的來(lái)源、存在形式？答：雜質(zhì)：主要雜質(zhì) O和C其它雜質(zhì)N和H金屬雜質(zhì) Cu、Fe