硅基半導體中微觀缺陷和電子結(jié)構對材料光電性能的影響.pdf

1、本文用正電子湮沒技術研究了正電子輻照、光照射以及低溫熱處理對單晶硅太陽電池的微觀缺陷和輸出特性的影響。采用電子陶瓷工藝，在不同的燒結(jié)溫度下制備了多孔二氧化硅陶瓷，用正電子湮沒壽命譜和多普勒展寬譜對其微觀缺陷和結(jié)構進行研究。實驗結(jié)果表明： (1)采用正電子湮沒輻射作為光源時，太陽電池無電流和電壓輸出，正電子輻照前后太陽能電池樣品的I-U特性曲線基本重合。正電子對樣品的輻照損傷有限，不改變太陽能電池的伏安輸出特性。 (2)單

2、晶硅太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率隨光照時間的增加而呈總體下降的態(tài)勢，且下降一定程度后轉(zhuǎn)換效率基本不變。經(jīng)歷150℃和200℃熱處理之后，效率衰減可以回復，在200℃下熱處理回復程度更好。 (3)太陽電池樣品在經(jīng)歷12小時的長時間燈光輻照過程中，轉(zhuǎn)換效率逐漸下降，然后達到一個穩(wěn)定的值。樣品被燈光輻照后，其商譜的峰高下降，峰位對應的動量增大。在經(jīng)歷200℃左右熱處理之后，效率衰減又可以回復。對應的商譜峰高上升，但仍低于原來的峰高，峰值對應

3、的動量減小。 (4)輻照后電池樣品中的硼氧復合體缺陷回復速率與熱處理溫度有關，熱處理溫度越高，缺陷回復的程度越高，缺陷中的氧含量越低。對應的商譜譜峰中，150℃熱處理的太陽電池樣品商譜峰的峰高較低，峰位對應的電子動量較高。200℃熱處理的太陽電池樣品商譜的峰高較高，峰位對應的電子動量較低。(5)氧原子中的2p電子動量高于硅原子的3p電子動量，因此，二氧化硅商譜在11.8×10-3m0c處有一個相對較高的峰值。 (6)原態(tài)

4、二氧化硅微觀缺陷較多，孔隙較大，因此其商譜峰值低于二氧化硅晶體的峰值。 (7)在低于1000℃下燒結(jié)的二氧化硅燒結(jié)體，其譜峰峰高隨燒結(jié)溫度的升高而逐漸下降，長壽命τ3的值隨燒結(jié)溫度的升高而上升。 (8)在1000℃、1150℃、1250℃下燒結(jié)的二氧化硅燒結(jié)體，其譜峰峰值隨著燒結(jié)溫度的升高而逐漸升高，壽命參數(shù)τ1、τ2和τ3的值隨著燒結(jié)溫度的升高而逐漸下降。 (9)在1250℃、1350℃、1500℃下燒結(jié)的二氧