Defekte im Bodenbereich blockerstarrten Solar-Siliziums

Michael Ghosh

AutorIn

Michael Ghosh

Titel

Defekte im Bodenbereich blockerstarrten Solar-Siliziums

Untertitel

Identifikation, Verteilung und elektrischer Einfluss

Zitierfähige Url:

https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:105-qucosa-38493

Datum der Einreichung

30.08.2008

Datum der Verteidigung

03.07.2009

Abstract (DE)

Etwa die Hälfte aller Solarzellen weltweit wird aus blockerstarrtem Silizium hergestellt. Derartige Blöcke weisen in ihren Außenbereichen eine verringerte Diffusionslänge der Minoritätsladungsträger auf. Um die Ursache dafür im Fall des bodennahen Bereichs zu bestimmen wurden zwei Spezialblöcke (ein Block mit reduzierter Bor-Dotierung und ein Block mit Phosphor-Dotierung) - u. a. mittels DLTS und FTIR - auf Kristalldefekte untersucht. Zusätzlich zu Dotierelementen (B, P, Al, As) wurden im Bodenbereich folgende Defekte nachgewiesen: Metalle: Fe, Cr Sauerstoffhaltige Defekte: Interstitieller Sauerstoff, Thermische Donatoren (TD), O1, O2 Stickstoffhaltige Defekte: NN-Paar, NNO-Komplex, Shallow Thermal Donors (STD) Ausgedehnte Defekte: Versetzungen, Ausscheidungen, Korngrenzen. Die Verteilung der flachen Donatoren (P, TD, STD, As) und Akzeptoren (B, Al) bestimmt den Widerstandsverlauf im bodennahen Bereich des Phosphor dotierten Spezialblocks. Das dortige Diffusionslängenprofil kann im Rahmen der Shockley-Read-Hall-Statistik erst durch eine Erhöhung des Minoritätseinfangquerschnitts für das Cr-Niveau (Faktor 5) bzw. für das STD-Niveau (Faktor 10) nachgezeichnet werden. Eisen, Versetzungen und Korngrenzen haben hier keinen wesentlichen Einfluss. In den untersten Millimetern des Spezialblocks müssen weitere Defekte hinzukommen, die die Diffusionslänge zusätzlich reduzieren; Thermische Donatoren und O1 und eventuell Ausscheidungen kommen dazu in Frage. Die sinngemäße Übertragung der Konzentrationsverläufe aus den beiden Spezialblöcken auf einen Block mit einer produktionsüblichen Dotierung ([B]≈1016/cm3) ergibt, dass in diesem Fall verschiedene Defekte (TD, STD, CrB und FeB) einen Beitrag zur Diffusionslängenreduktion im bodennahen Blockbereich liefern.

Freie Schlagwörter (DE)

Silizium, Blockerstarrung, multikristallin, Rekombination, Lebensdauer, Diffusionslänge, Defekt, Shockley-Read-Hall Statistik, Thermischer Donator, Shallow Thermal Donor, Sauerstoff, FeB, DLTS, FTIR, Solarzelle

Freie Schlagwörter (EN)

silicon, ingot, multicrystalline, recombination, lifetime, diffusion length, defect, Shockley-Read-Hall statistics, Thermal Donor, Shallow Thermal Donor, oxygen, FeB, DLTS, FTIR, solar cell

Klassifikation (DDC)

540

Klassifikation (RVK)

VN 6057, UQ 2400, VH 8021

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