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研究生: 戴君涵
Dai, Chung-Han
論文名稱: 利用濕蝕刻製作埋藏式電極之太陽能電池研究
Study of Buried-Contact Solar Cell by Wet Etching
指導教授: 王立康
Wang, Li-Karn
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 光電工程研究所
Institute of Photonics Technologies
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 67
中文關鍵詞: 濕蝕刻埋藏式電極
外文關鍵詞: wet etching, buried contact
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  • 摘要

    在近15年來,太陽能電池的效率與製程的技術不斷的改善,其中最受注目的就是BCSC(Buried-contact Solar Cell),而其結構相較於一般商業印刷太陽能電池效率來的高,BCSC結構最大的特徵就是在電極處是深孔洞,此結構改善了電流與電壓的輸出,也改善串聯電阻效應和載子收集的能力。
    由於BCSC結構設計的本意就是減少電極在元件表面的遮光面積,但在減少電極遮光面積的同時,半導體與金屬之間的接觸阻值也會隨著接觸面積的減少而提升,但在BCSC的結構裡,電極深埋在元件裡,因此可以改善半導體與金屬之間的阻抗問題,所以認為BCSC既可以減少遮蔽率以提升電流密度也可改善阻抗的問題。當太陽光照在太陽能電池上時,在太陽能電池內部會產生電子電洞對因而產生光電流,若載子到達電極的距離越長,則載子被復合機率越大因而降低太陽能電池的效率,但因深孔洞電極結構可將收集電子電洞的距離縮短,而在太陽能電池深處的電子電洞對被收集的機率變大,在電子電洞還未結合時被金屬電極接收,因而增加效率。
    參考各類的期刊文章,一般實驗室皆是由雷射切割或機械切割來製做埋藏的深孔洞,但其有相對的缺點,例如:表面的汙染,硬力的問題和深寬比的控制,故本實驗室想出用濕式蝕刻的製作手法,在經濟成本的考量下,濕蝕刻既可以降低成本也可以節省製程的時間。


    目 錄 致 謝……………………………………………………………..I 摘 要…………………………………………………………….II 目 錄……………………………………………………………III 圖目錄…………………………………………………………….V 表目錄……………………………………………………………..IX 第一章 序論……………………………………………………………………………...1 1-1太陽能電池發展現況……………………………………………………….1 1-2回顧文獻…………………………………………………………………….2 1-3研究動機……………………………………………………………………4 1-4 論文架構……………………………………………………………………4 第二章 基本原理………………………………………………………………………...6 2-1 太陽能電池 2-1-1 太陽光譜………………………………………………………………6 2-1-2 光電流…………………………………………………………………8 2-1-3載子復合……………………………………………………………….9 2-1-4死層效應………………………………………………………………11 2-1-5太陽能電池原理 ……………………………………………………..13 2-1-6 太陽能電池基本參數 ……………………………………………….15 2-1-7 太陽能電池的轉換效率 ……………………………………………18 2-2 影響效率的因素 …………………………………………………………21 2-3 單晶矽的蝕刻 2-3-1 單晶矽的晶體結構 ………………………………………………….22 2-3-2等向性蝕刻原理 ……………………………………………………..24 2-3-3 非等向性蝕刻原理 ………………………………………………….25 2-3-4實驗理論 ……………………………………………………………..28 第三章 實驗方法與流程 3-1實驗流程圖 ………………………………………………………………32 3-2實驗步驟 …………………………………………………………………32 3-3選擇性電極的製做 ………………………………………………………41 3-4元件結構圖 ………………………………………………………………42 第四章 結果與討論 4-1不同擴散時間 ……………………………………………………………43 4-2樣品的SEM圖 ……………………………………………………………51 4-3選擇性電極 ………………………………………………………………53 4-4其他製程參數 ……………………………………………………………62 第五章 結論……………………………………………………………………………65

    參考文獻
    [1]Jose Maria Roman,”State-of-the-art of III-V Solar Cell Fabrication Technologies,Device Designs and Applications”,Advanced Photovoltaic Cell Design,Apr. 27,2004
    [2]S.R. Wenham, C.13. Honsberg, S. Edmiston, L. Koschier, A. Fung and M.A. Green,” SIMPLIFIED BURIED CONTACT SOLAR CELL PROCESS”, 25th PVSC; May 113-17, 199
    [3] Chee Mun Chong, Stuart R. Wenham, and Martin A. Green,” High efficiency, laser grooved, buried contact silicon soiar cens”, App\. Phys. Lett. 52 (5). 1 Feb. 1988.
    [4]J. Zhao,A. Wang,M. A. Green,”High-efficiency PERL and PERT silicon solar cells on FZ and MCZ substrates”,Solar Energy Materials and Solar Cells,Vol. 65,pp.429-435,2001
    [5] R. Siegel and J.R.Howell,”Thermal Radiation Heat Transfer”,(New York:Mc GrawHill,1972).
    [6] M.P.Thekackara,”The Solar Constact and the Solar Spectrum Measured from a Research Aircraft”,NASA Technical Report No.R-351,1970.
    [7]D. A. Neamen, ”Semiconductor physics & devices”,McGraw-Hill
    [8]余合興,”電子學原理及應用”,中央圖書出版社,1987
    [9]B. Streetman,”Solid state electronic devices”,PRENTICE HALL
    [10]W. Shockley,1991,H. J. Queisser,”Detailed balance limit on efficiency of p-n junction solar cells”,phys. Vol.32,pp.510-519.
    [11]戴寶通,鄭晃忠,”太陽能電池技術手冊”,台灣電子材料與元件協會,2006
    [12]A.S. Grove,”physics and Technology of Semiconductor Devices”,New York:Wiley,pp.44-69,1967.
    [13]Martin A. Green,”Solar Cells Operating Prinicples,Technology and system Applications”,WU-NAN BOOK INC,2009
    [14]莊嘉琛,”太陽能工程-太陽電池篇”,全華科技圖書股份有限公司,2000。
    [15]S.M.Sze,and Kwok K. NG,”Physics of Semiconductor Devices”,John Wiley & Sons,2007.
    [16]羅正忠,李嘉平,鄭湘原”半導體工程-先進製程與模擬”,培生教育出版,2005。
    [17] H. Seidel, L. Csepregi, A. Heuberger, H. BaumgSrtel,” Anisotropic Etching of Crystalline Silicon in Alkaline Solutions”, J. Electrochem. Soc., Vol. 137, No. 1 t, Nov.1990.
    [18] D. A. Neamen, ”Semiconductor physics & devices”,McGraw-Hill
    [19]陳倫倫,”利用淡化的方式在矽太陽能電池上形成選擇性電極”,國立清華大學,2008
    [20]S. R. Wenham,B. O. Chan, C. B. Honsberg,”Beneficial and Constraining Effects of Laser Scribing in Buried-contact Solar Cells”,RESEARCH AND APPLICATIONS,VOL. 5,131-137,1997.
    [21]Andreas Grohe,Annerose Knorz,Jan Nekarda,Ulrich Jager,Nicola Mingirulli,”Novel laser technologies for crystalline silicon solar cell production”,Proc. Of SPIE,Vol.7202,2009
    [22]曹昭陽,狄大衛,李秀文,”太陽電池-工作原理、技術與系統應用”,五南圖書出版公司,2009
    [23]胡雁程,”矽晶太陽能電池鈍化技術之研究:硝酸浸泡方式處理及氫還原氣氛搭配氮化矽頓化”,國立清華大學,2009
    [24]邱銘暉,”單晶矽深蝕刻孔洞太陽能電池之研究”國立清華大學,2009

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