Разработка источников диффузионного легирования для производства кремниевых солнечных элементов

СОДЕРЖАНИЕ
Введение....................................................................................................... 6
1. Источники примесей для диффузионного легирования кремния и
технология диффузии примесей в кремний................................................ 10
1.1. Источники примесей для диффузионного легирования кремния...... 10
1.1.1. Твердые планарные источники (ТПИ) ............................................ 11
1.1.1.1. Источники для диффузии бора ..................................................... 12
1.1.1.1.1. ТПИ на основе нитрида бора...................................................... 13
1.1.1.1.2.ТПИ на основе материалов, содержащих B2O3.......................... 14
1.1.1.2. Источники для диффузии фосфора................................................ 15
1.1.1.2.1. ТПИ на основе нитрида фосфора (PN) ...................................... 16
1.1.1.2.2. ТПИ на основе метафосфата алюминия..................................... 17
1.1.1.2.3. ТПИ на основе пирофосфата кремния........................................ 18
1.1.2. Жидкие источники............................................................................. 19
1.1.3. Газообразные источники................................................................... 22
1.1.4. Твердые источники............................................................................ 25
1.1.5. Поверхностные источники на основе простых неорганических
соединений................................................................................................... 27
1.1.6. Стеклообразные диффузанты........................................................... 29
1.1.7. Легированные окислы ...................................................................... 32
1.1.7.1. Получение пленок стекла методом пиролитического разложения 32
1.1.7.2. Источники, полученные осаждением пленок стекла из пленкообразующих растворов..................................................................................................... 35
1.1.7.2.1. Приготовление пленкообразующих растворов, их нанесение и термодеструкция...................................................................................................................... 37
1.1.7.2.2. Диффузия бора и фосфора в кремний из пленок двуокиси
кремния, полученных из пленкообразующих растворов.......................... 42
1.2. Технология диффузии примесей в кремний ...................................... 45
1.2.1. Диффузия в запаянной и откачанной кварцевой ампуле................. 46
1.2.2. Метод открытой трубы..................................................................... 49
1.2.3. Диффузия в замкнутом объеме (бокс-метод) ................................... 52
1.2.4. Стимулированная диффузия............................................................. 55
2. Технология и оборудование для проведения процесса диффузии и контроля параметров диффузионных слоев............................................................... 56
3. Разработка технологии изготовления источников диффузионного легирования кремния бором и фосфором и их исследование....................................................... 62
3.1. Разработка и испытание поверхностного источника бора на основе спиртового раствора борной кислоты........................................................................... 62
3.2. Разработка и испытание поверхностного источника фосфора на основе спиртового раствора ортофосфорной кислоты............................................................. 66
3.3. Исследование твердого планарного источника на основе нитрида бора 68
3.4. Разработка и испытание источника на основе легированного окисла 73
4. Практическое использование разработанных источников диффузанта
для изготовления структур кремниевых солнечных элементов................ 75
4.1. Изготовление кремниевого СЭ на основе кремния p-типа................. 75
4.2. Создание омических контактов на структурах солнечных элементов электрохимическим осаждением никеля..................................................... 76
4.3. Измерение основных параметров на структурах солнечных элементов 77
Выводы........................................................................................................ 82
5. Охрана труда........................................................................................... 83
5.1. Анализ условий труда.......................................................................... 83
5.2. Электробезопасность............................................................................ 85
5.3. Расчет защитного заземления.............................................................. 85
5.4. Техника безопасности при работе с химическими веществами.......... 89
5.5. Освещенность рабочего места............................................................. 90
5.6. Оздоровление воздушной среды......................................................... 92
5.7. Пожарная безопасность....................................................................... 93
6. Экономическая часть............................................................................... 95
Литература................................................................................................... 99