树枝状晶体是由纯晶体物质(例如硅)构成的细长丝状晶体。为了生产低成本、高效率的太阳能电池,人们制造了用于太阳能电池生产的树枝状硅晶体。这些太阳能电池也称为硅网状树枝状太阳能电池。为了实现此类器件的目标,人们制造了一种尺寸为 0.5 英寸 x 12 英寸、具有特定电阻率、厚度和晶体特性的硅树枝状晶体。
在试生产过程中,生产了尺寸为 1.27 x 30.5 cm 的硅树枝状 N-on-P 太阳能电池。为了保证 9 个最低效率电池中至少有 75 个电池的良率,开发了相应的工艺。根据太阳能电池的效率,良率分布为 9、100、10、68 或 11、18。在不平衡的试生产线运行期间,总物理良率为 78。
什么是树枝状网络技术?
树枝状网技术是一种制造多晶硅片的工艺,其中硅树枝状晶体从硅熔体中轻轻去除;当硅网从熔体中升起并冷却时,它会在树枝状晶体之间凝固。
表面张力和晶体学力相互作用,形成带状结构,避免了成型模具可能造成的污染。为了将晶体“掺杂”成所需的导电类型和电阻率,晶体在熔体中生长。
被排斥的溶质很容易从生长前沿扩散开来,从而实现极其有效的杂质偏析,类似于提拉法生长。由于该材料具有很高的结构质量,因此可以使用任何与取向兼容的常规半导体加工方法对树枝状网状材料进行加工。
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树枝状硅带晶体的生长是怎样的?
硅树枝状薄膜的晶体形状控制并非通过成型模具实现,而是利用晶体学力和表面张力,这是一种独特的带状生长机制。由单晶薄膜(通常宽2-4厘米)制成的太阳能电池,其AM1转换效率可达15.5%。
由于硅网在结晶过程中成功地将金属杂质从熔体中分离出来,因此似乎可以采用价格较便宜、纯度较低的硅作为晶体发育的原料。
根据本文讨论的最新实验,可以通过调节晶体形成熔体和薄膜本身的温度分布来提高晶体生长速率。这种提升源于晶体内部应力的降低和潜热散热的改善。为了在较长时间内维持高生长速率,生长过程中需要补充熔体。



