실리콘 태양전지는 일반적으로 단결정, 다결정, 비정질 실리콘 태양전지로 나눌 수 있는데, 그중 단결정 실리콘 태양전지는 현재 가장 빠르게 발전한 태양전지로, 그 구조와 생산공정이 완성되어 우주 및 지상에서 널리 사용되고 있다. 이번 호에서는 n형 단결정 실리콘 셀의 붕소 확산 과정을 소개하겠습니다!

붕소 확산 과정 원리

붕소 확산 공정의 원리는 n형 단결정 실리콘 셀 제조 공정에서 붕소 확산에 의해 p-n 접합을 형성하여 p-n 접합을 형성하는 것이다. 붕소가 도핑된 n형 실리콘 웨이퍼는 삼브롬화붕소라는 액상 소스를 통해 고온에서 확산되어 확산로 관 내에서 액체의 산화붕소가 실리콘 웨이퍼 표면에 증착되고, Si와의 환원반응은 다음과 같다. 형성하여 산화붕소를 형성하며, 산화붕소는 확산원으로 사용되어 고온에서 실리콘 웨이퍼 내부로 확산되어 pn 접합을 형성합니다. 대기압 붕소 확산 과정에서 반응 생성물인 산화 붕소의 끓는점은 1600°C 이상이며 확산 과정에서 항상 액체 상태로 표면으로만 희석 및 분산될 수 있습니다. 실리콘 웨이퍼에는 질소가 많이 함유되어 있어 확산 균일성을 제어하기 어렵습니다. 확산 후 심층 산화 방법은 데드층을 효과적으로 감소시키고 p-n 접합의 균일성을 향상시킬 수 있습니다.

구역 용융 단결정 실리콘 위의 붕소 확산 맵

붕소확산 배경기술

붕소 확산 공정에서 준비된 p-n 접합의 붕소 함량은 n형 단결정 실리콘 셀의 저항률과 제곱 저항에 중요한 영향을 미칠 뿐만 아니라 붕소 확산의 균일성은 셀의 저항률과 제곱 저항에도 영향을 미칩니다. 태양 전지

붕소가 도핑된 N형 실리콘 웨이퍼의 개략도

n형 단결정 실리콘 셀의 저항률과 제곱 저항을 보장하기 위해 n형 단결정 실리콘 셀의 붕소 함량은 일반적으로 붕소 함량이 너무 높아지지 않도록 제어하여 제곱 저항을 증가시킵니다. 그러나, 종래 기술에서는 붕소 함량을 감소시키고 제곱 저항을 증가시키는 경우, 붕소 공급원의 분포가 불균일해지기 쉬우며, 이로 인해 단일 단결정 실리콘 셀 내 붕소 함량의 분포가 불균등해지며, 이로 인해 단결정 실리콘 셀의 특정 부분이 너무 높아서 셀의 광전 변환율에 영향을 미칩니다. 생산량이 증가하고 실리콘 웨이퍼 크기가 증가함에 따라 붕소 함량의 불균일성은 더욱 분명해졌습니다.

확산 표시기는 확산 정도를 결정합니다.

확산 지수는 주로 태양 전지의 제곱 저항, 접합 깊이 및 표면 농도로 표현되며, 그중 제곱 저항 값은 주로 표면 농도 및 접합 깊이의 포괄적인 특성으로, 이는 매개변수에 중요한 영향을 미칩니다. 태양전지의 확산 p-n 접합 깊이는 단파장 빛의 흡수에 직접적인 영향을 미칩니다. 특정 범위에서 확산 p-n 접합이 얕을수록 제곱 저항 값이 높아지고 전류 값도 높아집니다. 일반적으로 특정 범위 내에서 확산 농도가 높을수록 개방 회로 전압이 커집니다.