Měření doby života nosičů proudu ve strukturách křemíkových solárních článků

Abstract

Tato práce se zabývá problematikou měření doby života ve strukturách křemíkových solárních článků. V první kapitole je popsáno několik modelů rekombinačních dějů, které mají nejpodstatnější vliv na efektivní dobu života nosičů náboje. Na základě znalosti rekombinačních modelů můžeme děje v polovodičových strukturách simulovat a získat tak orientační chování jednotlivých parametrů struktury solárního článku. V této práci jsou simulace prováděny pomocí programu PC1D. Pro samotné měření doby života na skutečných vzorcích byly použity dvě metody: QSSPC (měření za kvazi-ustáleného stavu) a MW-PCD (transientní měření s detekcí mikrovlnami). Ve čtvrté kapitole je uveden detailní popis těchto metod, přístrojů a rozdíly mezi oběma způsoby měření. Hlavním cílem diplomové práce se zabývá poslední kapitola, která je věnována hlavně problému odstranění zbytků po chemické pasivaci z křemíkového substrátu. Jsou zde zmíněny tři druhy chemické pasivace: roztok jodu v etanolu, roztok polymeru a jodu v etanolu a roztok chinhydronu v metanolu. U dvou ze tří pasivačních roztoků bylo dosaženo výsledků, které jsou dostatečné pro návrat křemíkového substrátu po pasivaci zpět do výrobního procesu.

This thesis deals with a lifetime measurement of current carriers in silicon solar cell structures. In the first chapter there is a description of several recombination models and their participation at a final effective lifetime value. By using these recombination models in a computer simulation it is possible to receive approximate evaluation of some important silicon solar cell structure parameters. The PC1D simulation program was used for this thesis. For the lifetime measurement of real test-wafers two methods were used: QSSPC (quasi-steady-state photoconductance) and MW-PCD (microwave photoconductance decay). There is a detail description of these methods, used measurements machines and differences between both of them in the chapter four. The main objective of the thesis is mentioned in the last chapter, which is mainly focused on a chemical passivation of silicon wafers and deals with a problem of post-passivation wafer cleaning. There are three passivation techniques mentioned: the iodine in ethanol solution, the iodine and polymer in ethanol solution and the quinhydron in methanol solution. In two cases a results, that are adequate to return the tested wafers in the manufacture process, were achieved.