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采用HF/HNO3溶液化学腐蚀,在硅片上制备减反射效果优良的多孔硅太阳电池减反射膜,借助原子力显微镜(AFM)和X光电子谱(XPS)对其表面形貌和成分进行观察,发现该膜与电化学阳极腐蚀得到的多孔硅具有相似性,其主要成分为非化学配比的硅的氧化物SiOx(X＜2).采用带积分球的光度分光计,测得形成多孔硅减反射膜后,硅片表面反射率大大下降,,在波长330～800nm范围反射率只有1.5～2.9%.研究指出这种强减反射作用,与多孔硅具有合适的折射率及其多孔特性的光陷阱作用有关.

关键词: 多孔硅 , 太阳电池 , 减反射膜 , 化学腐蚀

锗单晶材料的生长与应用

张亚萍 , 席珍强 , 张瑞丽 , 张秀芳 , 孙法

材料导报

锗单晶材料由于独特的性能而被广泛应用于微电子技术、红外技术、核探测、太阳电池等多个领域.简要介绍了直拉生长的工艺及特点,无位错直拉锗单晶的生长与现状,以及锗单晶材料在不同领域的应用和发展.

关键词: 锗 , 单晶 , 直拉法

铸造多晶硅中氧的热处理行为研究

席珍强 , 楼峰 , 俞征峰 , 杨德仁

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2004.06.003

研究了铸造多晶硅中不同温度单步退火下氧沉淀的形成规律.实验发现,单步热处理工艺下铸造多晶硅中氧沉淀的形成规律和单晶硅的基本相似,但是在铸造多晶硅中形成氧沉淀的量明显高于直拉单晶硅中氧沉淀的量;在含高密度位错的单晶硅中形成氧沉淀的量远高于无位错单晶硅中氧沉淀的生成量,而有晶界的多晶硅中形成氧沉淀生成量仅稍微高于无晶界单晶硅中氧沉淀生成量.以上结果表明,铸造多晶硅中位错对氧沉淀的形成有明显的促进作用,而晶界则对氧沉淀的促进作用不是很显著.最后,基于实验结果讨论了铸造多晶硅中初始氧浓度,位错和晶界对氧沉淀影响的机理.

关键词: 铸造多晶硅 , 氧 , 热处理

太阳电池用掺氮直拉单晶硅中氧沉淀行为的研究

李勇 , 钟尧 , 席珍强 , 杨德仁 , 阙端麟

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.05.011

利用傅立叶红外光谱仪研究了掺氮直拉单晶硅(NCZ)和普通直拉单晶硅(CZ)的原生氧沉淀以及模拟太阳电池制备热处理工艺下的氧沉淀行为.结果发现,掺氮直拉单晶硅的原生氧沉淀浓度比普通直拉单晶硅的略高,这是因为氮在晶体生长过程中可以促进氧沉淀.但是在模拟太阳电池制备热处理工艺中掺氮直拉单晶硅和普通直拉单晶硅一样,没有氧沉淀产生.这表明在太阳电池的短时间热处理工艺中,氮不会对氧沉淀产生影响,不会影响磷吸杂的效果.

关键词: 直拉单晶硅 , 氮 , 氧沉淀

硅空间太阳电池研究进展

朱鑫 , 沃银花 , 席珍强 , 杨德仁

材料导报

硅空间太阳电池是目前主要的空间电源设备,正朝着50～70μm的超薄趋势发展,预示了其优良的使用性能和更为广阔的应用前景,这也对电池的转化效率、辐照性能和机械强度提出了更高的要求.较为详细地介绍了针对超薄太阳电池的掺杂剂选择,结构改进,界、表面钝化及织构等方面的研究进展,并试图分析在这些方面可能的突破口.

关键词: Si , 空间太阳电池 , 掺杂 , 钝化 , 织构

快速热氧化制备二氧化硅薄膜的红外研究

陈涛 , 席珍强 , 杨德仁 , 阙端麟

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.01.002

通过傅立叶红外吸收光谱分析了不同温度和时间下在硅衬底上快速热氧化(RTO)处理后的样品.结果表明,在处理相同的时间下,随着热处理温度的升高,二氧化硅薄膜的非对称伸展振动模式峰强度增强,其峰位发生了偏移.在800℃下制备二氧化硅薄膜的热氧化动力学规律不同于1200℃下的情况.在800℃下,快速热氧化制备的薄膜中含有非化学计量比的氧化硅(SiOx),SiOxDE再氧化使得薄膜的氧化生长速率不断增加,同时也是导致红外吸收光谱中ASM峰位向长波数方向偏移.在1200℃下,快速热氧化制备的薄膜成份是二氧化硅,这种薄膜具有良好的介电性能.

关键词: 快速热氧化(RTO) , 二氧化硅薄膜 , 傅立叶红外吸收光谱

快速热处理法制备单晶硅太阳能电池

花聚团 , 杨德仁 , 席珍强 , 倪利红 , 阙端麟

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.06.003

利用快速热处理(Rapid Thermal Processing,RTP)技术,成功制备了单晶硅太阳电池.在三个重要的热处理环节(磷扩散制作P-N结、热氧化、电极烧结)采用了快速热处理法,电极制作采用了丝网印刷.初步研究,用大面积的单晶硅片制备出转换效率为11%、开路电压为564.6 mV、短路电流密度为30.7 mA/cm2的太阳电池.

关键词: 快速热处理(RTP) , 硅 , 太阳电池

RF-PECVD法在钢衬底上沉积氮化硅薄膜的研究

杜平凡 , 席珍强 , 汪新颜 , 金达莱 , 王勇

功能材料

采用射频等离子体增强化学气相沉积法(RF-PECVD)在钢衬底上沉积氮化硅薄膜.用台阶仪、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)等手段对薄膜的厚度、成分、结构及形貌进行表征,并探讨了各工艺参数对薄膜沉积速率的影响.

关键词: 氮化硅薄膜 , 钢衬底 , RF-PECVD , 沉积速率

铸造多晶硅的研究进展

席珍强 , 杨德仁 , 陈君

材料导报

近年来,由于低成本和高效率的优势,铸造多晶硅成为最主要的光伏材料之一.现在,其铸造工艺相对成熟:对材料的缺陷和杂质的研究日趋深化;吸杂、钝化及表面织构化等技术的应用显著地改善了材料的电学和光学性能.实验室水平上,用铸造多晶硅材料制成的太阳电池的转换效率高达18.6%.本文详细阐述了铸造多晶硅材料的研究现状和存在的问题,展望今后的发展方向.

关键词: 铸造多晶硅 , 缺陷和杂质 , 电学性能