王坤霞
- 作品数：10 被引量：46H指数：5
- 供职机构：上海交通大学理学院物理系更多>>
- 发文基金：航天科技创新基金更多>>
- 相关领域：电气工程理学金属学及工艺更多>>
- 表面钝化对多晶硅绒面形貌的影响被引量：5
- 2012年
- 多晶硅表面制绒技术是太阳能光伏产业亟待突破的一个关键技术.本文根据多晶硅强酸制绒的基本原理,提出了表面活性剂钝化多晶硅表面以降低硅原子与酸反应速度从而改善多晶硅绒面形貌的方法.实验研究了不同含量的添加剂对酸液刻蚀多晶硅绒面形貌的影响,用扫描电镜观察对应的绒面结构,用积分反射仪测量其绒面的表面反射率.实验结果表明:加入活性剂后酸液能使多晶硅表面陷阱坑分布更加均匀,并且能有效消除产生漏电流的缺陷性深沟槽,样品表面反射率比较低,其表面反射率降低到21.5%.与传统酸液腐蚀的多晶硅绒面结构相比,陷阱坑密度明显增加,这种方法在多晶硅太阳电池的生产中是有价值的.
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- 关键词：多晶硅反射率
- 单晶硅表面金字塔生长过程的实验研究被引量：8
- 2011年
- 在普通碱液中添加一种特殊的添加剂,在不同时间下对单晶硅表面进行刻蚀.用扫描电子显微镜观察样品表面形貌,结果显示:单晶硅片放入加入添加剂2mL的刻蚀液中,经过10min刻蚀后晶体表面零星出现大小不一的金字塔,并有大面积的平滑区;刻蚀15min后金字塔大小趋向一致,平滑区面积缩小;刻蚀20min硅片表面形成平均尺寸为2～4μm金字塔绒面结构,并且均匀性好、覆盖率高;刻蚀25min后,进入过腐蚀阶段,金字塔出现变大的现象.研究表明:与传统碱腐蚀相比,添加剂可以缩短单晶硅刻蚀时间,并获得较为理想的绒面结构,在工业上应用可以降低生产成本和生产时间,提高生产率.
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- 关键词：单晶硅微结构绒面
- 碱液刻蚀的多晶硅不同晶面微结构实验研究被引量：6
- 2012年
- 多晶硅碱液刻蚀技术一直是多晶硅太阳能电池研究的关键性技术之一.在普通的碱刻蚀液中加入一种添加剂,在温度78~80°C之间刻蚀多晶硅表面20min,用SEM观察多晶体硅表面结构.在多晶硅表面上首次观察到了碱液刻蚀出的密集均匀分布的陷阱坑,只是样品不同晶面上的陷阱坑形貌稍有不同.[100]晶面上主要由纵横交错的致密的小硅山脉构成,小硅山脉之间存在长长的峡谷式的陷阱坑（沟）;[110]晶面上密布大量的畸变三角形陷阱坑或矩形坑（洞）;[111]晶面则分布蚯蚓状的陷阱坑.用积分反射仪测量了样品表面光反射率,在400~900nm波段平均反射率下降到20.5%.实验研究表明：添加剂能调节碱的刻蚀特性,经过添加剂调剂的碱液能在多晶硅表面刻蚀出具有良好陷光效应的绒面,添加剂调节的碱液刻蚀技术是一种有前途的多晶硅制绒技术.
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- 关键词：多晶硅反射率
- 单晶硅表面微结构调节技术的改进被引量：1
- 2012年
- 提出改变碱液腐蚀单晶硅表面特性的一个简单方法,即在碱液中加入活性剂改变碱液在硅表面的润湿性能从而改变其腐蚀特性。分别采用普通碱液、四甲基氢氧化铵(tetramethylammonium hydroxide,TMAH)溶液和加入阴离子有机氟表面活性剂的普通碱液腐蚀硅表面。结果发现:普通碱液和TMAH腐蚀液腐蚀的硅表面的金字塔大小差异大、有许多蜂窝状的小金字塔,反射率较高;用加入阴离子有机氟表面活性剂的普通碱液腐蚀的单晶硅表面,能形成比较规则的金字塔,金字塔尺寸为4～6μm、均匀性好、覆盖率高、表面反射率下降到12.65%。有机氟表面活性剂能提高硅在碱中腐蚀速率,有效调控单晶硅金字塔形貌、大小与分布,为精确调控单晶硅表面微结构提供了可能。
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- 关键词：单晶硅金字塔
- 含氟表面活性剂对多晶硅绒面微结构的影响被引量：5
- 2011年
- 在酸制绒液中加入含氟表面活性剂,对多晶硅片制绒。然后通过扫描电子显微镜观察多晶硅表面织构,并在此基础上分析含氟表面活性剂对腐蚀效果的影响。实验结果表明:虽然传统酸液对多晶硅制绒是各向同性的,但加入含氟表面活性剂后,酸腐蚀出现各向异性腐蚀特性;由此制备的多晶硅片反射率从25.7%下降到了23.9%,表面出现变形的金字塔、三角形等,且不同晶面的金字塔和三角形的大小和倾斜角度不同。最后根据杨氏理论,从界面张力的角度解释了含氟表面活性剂对制绒的影响机理。
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- 关键词：氟表面活性剂多晶硅片绒面
- 两步酸修饰的多晶硅绒面结构被引量：5
- 2011年
- 本文提出两步法制备多晶硅表面绒面技术,用两次化学腐蚀修饰多晶硅片的表面。实验中首先采用腐蚀液HF/NaNO2/H2O对多晶硅表面进行腐蚀,然后采用腐蚀液HF/HNO3/(NH4)2C2O4/H2O对其表面进一步修饰。通过多晶硅SEM表面形貌图分析,两步法修饰的多晶硅表面有形状如蚯蚓状的腐蚀坑,腐蚀坑的深度和分布密度相对较大。通过反射谱分析了多晶硅片表面陷光效果,并与用其它方法修饰的硅表面陷光效果进行了对比,与传统配方HF/HNO3/H2O获得的多晶硅表面相比,综合平均反射率下降了7%左右。这种方法获得的多晶硅表面能有效收集太阳光,有利于提高太阳能电池的转换效率。
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- 关键词：反射率
- 金属薄膜厚度小于电子自由程对其光反射率的影响被引量：5
- 2011年
- 提出了金属薄膜厚度对薄膜中自由电子的平均自由程影响的物理模型,并给出了薄膜中自由电子的平均自由程的修正公式.理论研究表明:当膜厚小于自由电子的平均自由程时,薄膜中电子平均自由程随膜厚的减小而减小;当膜厚大于或等于自由电子的平均自由程时,薄膜中电子的平均自由程与块状材料一样.利用薄膜中电子平均自由程的计算公式,修正了薄膜导电率的基本理论表达式,再利用金属薄膜的反射率与薄膜导电率的关系,得出金属薄膜厚度对其光反射率的影响.计算机模拟表明:当薄膜厚度小于电子自由程时,金属薄膜反射率随薄膜厚度变化而呈非线性关系.
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- 关键词：金属薄膜反射率平均自由程电导率
- 多晶硅不同晶面陷阱坑形貌与陷光效应的关系被引量：12
- 2012年
- 提出了多晶硅表面陷阱坑内表面高次绒面的陷光模型。利用测不准原理,分析了光子散射方向与绒面上凸点大小的关系,利用光学傅里叶变换推导了光子逃逸陷阱坑概率与绒面陷阱坑形貌的关系。理论分析结果表明内表面布满凹凸点的U字形陷阱坑反射率比V字形的低;而内表面光滑的U字形陷阱坑的反射率比V字形的高。利用扫描电子显微镜拍摄了碱液刻蚀的多晶硅样品表面图像,分析了碱液刻蚀的不同晶面陷阱坑的形貌。[100]晶面呈峡谷状的陷阱坑,[111]晶面呈扭曲的U字形凹坑,[110]晶面则显示混合结构。实验测量了样品不同晶面的反射率曲线,证实了U字形陷阱坑的绒面具有相对低的反射率,与理论分析结果基本吻合。
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- 关键词：表面光学多晶硅反射率
- 新型添加剂对单晶硅表面金字塔形貌的影响被引量：3
- 2012年
- 单晶硅表面微结构对晶体硅光电转换性能有非常重要的影响,晶体硅表面微结构的调节技术一直是半导体、太阳能电池领域研究的热点之一.利用碱液与单晶硅异向腐蚀特性的刻蚀技术,在单晶硅表面可以获得布满金字塔的绒面,但普通碱液刻蚀的绒面,其金字塔大小、形貌和分布随机性大,不利于提高硅太阳电池的转换效率.在普通的碱腐蚀液中加入不同量的特种添加剂,然后在相同的温度、时间下刻蚀单晶硅表面,通过观察样品表面SEM图,发现在普通碱液中加入适量添加剂后刻蚀的单晶硅表面能形成均匀密集分布金字塔,金字塔大小在2—4μm之间,棱边圆滑,表面金字塔覆盖率高;用积分反射仪测量了样品的反射率曲线,发现样品平均反射率下降到12.51%.实验结果表明,在普通碱液中加入特种添加剂,能控制单晶硅表面金字塔的大小和分布.
- 田嘉彤冯仕猛王坤霞徐华天杨树泉刘峰黄建华裴俊
- 关键词：单晶硅反射率
- 碱腐蚀多晶硅表面微结构研究
- 多晶硅在光电子器件方面有着广泛地应用，因此其表面结构关系到多晶硅光电子器件的光电性能，特别是在太阳电池生产中，多晶硅表面绒面结构对太阳电池的转换效率有非常重要的影响。本论文主要研究碱液腐蚀的多晶硅表面绒面结构，分析添加剂...
- 王坤霞
- 关键词：碱腐蚀多晶硅太阳电池
- 文献传递
