基于自己这几年对太阳能电池铝浆的研究,现把自己对铝浆的微观机理的一些思索分批帖出和大家分享,共同讨论,进步!
其中有许多公式,不知直接帖出来是否能正确显示,我也将同时上传附件,方便大家下载共享。
欧姆接触理论在硅太阳电池上的应用根据欧姆接触形成条件,当金属和半导体接触时,如金属和P型半导体接触时,若P型半导体的逸出功Ws小于金属的逸出功Wm,便在P型半导体表面附近形成空穴的积累层,从而表现出高导电、无整流的特性。这种接触由于不存在表面势垒,其接触电阻很小,可作为半导体和金属电极之间的欧姆接触。
因此,对于P型硅太阳电池衬底,应该选择功函数大的金属与半导体形成接触,即满足Wm>Ws,使金属与半导体之间形成P型反阻挡层。
但是,在晶体硅太阳电池的研制中,考虑到Si材料有很高的表面态密度,无论是n型材料还是p型材料与金属接触都会形成势垒,不会形成欧姆接触。因此,实际生产中,主要依靠隧道效应的原理在半导体上形成欧姆接触。
表征欧姆接触电阻大小是用接触电阻ρc,对于热电子场发射机理输运下,其表达式如下:
其中,A= ,单位为A/cm2K2
—在这里指半导体有效质量,对于p型Si半导体,指其空穴有效质量。由接触电阻计算公式可以看出,欧姆接触电阻与紧接接触层下的半导体层中载流子浓度有强烈的依赖关系,此外它与半导体材料中电子或空穴的有效质量和接触的势垒高度等有关。
重掺杂浓度很高,则势垒区宽度变得很薄,电子要通过隧道效应贯穿势垒,产生相当大的隧道电流,甚至超过热电子发射电流而成为电流的主要成分。当隧道电流占主导地位时,它的接触电阻可以很小,可以用作欧姆接触。因此,半导体重掺杂时,它与金属的接触可以形成接近理想的欧姆接触。
实际生产中,制作欧姆接触最常用的方法是用重掺杂的半导体与金属接触,常常是在n型或P型半导体上制备一层重掺杂区后再与金属接触。形成金属与半导体接触的方法也有多种,如蒸发、溅射、电镀等。
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