基于暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线对晶硅电池杂质和缺陷性质研究

暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线是一种有效监测晶硅电池内部杂质和缺陷性质的表征手段。本文利用有限差分法较系统地研究了杂质和缺陷性质对暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线的影响,并给出了利用暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线判断晶硅电池内部杂质和缺陷类型和分布的基本准则,结果表明:在大于0.75 V的正向偏压区域,暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线的明显变化可作为判断为由晶硅电池体内杂质和缺陷引起;在0.1 V^0.75 V的正向偏压区域,暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线的理想因子分区性质可作为晶硅电池体内和表面杂质和缺陷的依据。

非对称电极和绒面结构对晶硅电池暗Ⅰ～Ⅴ特性的影响

利用有限差分法求解半导体器件基本方程的方法,通过改变栅线电极和衬底掺杂浓度,研究了织构结构和非对称电极对晶硅电池暗Ⅰ～Ⅴ特性的影响。结果表明:衬底掺杂浓度决定了织构结构晶硅电池的pn结性质,并对其暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线产生具有重要影响;栅线电极覆盖绒面金字塔比率相同时,晶硅电池的暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线将出现相同的分区特性,且理想因子随绒面金字塔的增加而微幅增加;栅线电极与电池底面电极构成二极管的理想因子,随金字塔周期数增加而增大,是决定晶硅电池暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线性质的关键因素;当衬底掺杂浓度大于等于1×10^(17)时,暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线可分成三个变化区域;当衬底掺杂浓度小于1×10^(17)时,暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线可分成四个变化区域;同一偏压下,衬底掺杂浓度越高,暗电流越小。此外,利用pn结处于不同偏压下的总电流密度分布,详细分析了不同区域形成的物理机制。