注入型シリコン太陽電池のエミッタ品質におよぼすホウ素クラスタ化の影響  原子プローブトモグラフィー研究

RAGHUWANSHI Mohit; LANTERNE Adeline; LE PERCHEC Jerome; PAREIGE Philippe; CADEL Emmanuel; GALL Samuel; DUGUAY Sebastien

文献

J-GLOBAL ID：201602212721324979 整理番号：16A0095912

注入型シリコン太陽電池のエミッタ品質におよぼすホウ素クラスタ化の影響原子プローブトモグラフィー研究

Influence of boron clustering on the emitter quality of implanted silicon solar cells: an atom probe tomography study

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資料名：
巻： 23 号： 12 ページ： 1724-1733 発行年： 2015年12月
JST資料番号： W0463A ISSN： 1062-7995 CODEN： PPHOED 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

標準的ガス拡散の代わりに,イオン注入ドーピングの利用は,シリコン太陽電池の製作工程を簡素化する有望な方法である。しかし,エミッタ形成に適した注入線量を利用する場合,高品質ホウ素(B)注入エミッタの形成には困難がともなう。これは,熱アニーリング後のホウ素の多少とも完全な活性度に由来する。B分布に関する実際的状態の一層の洞察を得るために,組織化シリコンウエハ上に形成した3種類のBエミッタを分析した。これらは,(1)BCl₃拡散したエミッタ,および2個のB注入エミッタ(固定線量)で,(2)950°Cでアニール,(3)1050°Cでアニール(1時間以内)したものである。研究では,ナノメートルスケールで,物質内の3次元原子分布を調査できる原子プローブトモグラフィーの技術を利用した。この原子プローブトモグラフィーを利用して,組織化シリコン太陽電池エミッタ内部のB原子分布を評価し,またB原子のクラスタ化も定量化した。注入したエミッタを950°Cでアニールすると,低温での低い溶解度のために最大クラスタが観測され,また最大の飽和電流密度(J_Oe=1000fA/cm²)が得られた。アニーリング温度を上げると,溶解度の増大,および結果的なクラスタ数の低下により,J_Oeが大きく改善された(131fA/cm²)。BCl₃拡散したエミッタはBクラスタを含まず,最良のエミッタ品質を示した。得られ結果から,注入したBエミッタにおける高いJ_Oeの主因が,B原子のクラスタ化によるエミッタ品質の劣化にあると結論した。Copyright 2016 Wiley Publishing Japan K.K. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

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太陽電池

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注入型シリコン太陽電池のエミッタ品質におよぼすホウ素クラスタ化の影響 原子プローブトモグラフィー研究

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