硅表面多孔层的原位构建及其对B、P的吸除作用

发布时间：2021-03-29 01:02

　　气候变暖和化石能源日益枯竭促使人类大规模开发利用太阳能。当前硅基太阳能电池占据光伏市场绝大部分份额。冶金法制备太阳能级硅因成本低廉,环境友好具有大规模应用的潜力。该法目前虽已取得许多研究成果,但因对B、P等非金属杂质去除不理想,依然没有大规模商业化应用。为推动解决B、P去除这一关键问题,论文创新性的提出在硅表面原位构建多孔层,通过多孔层强化吸除杂质B、P。论文主要以工业硅为研究对象,采用水热金属离子辅助法原位构建多孔层,探明刻蚀过程各因素对多孔形貌和B、P杂质吸除的影响规律,同时研究了退火对工业硅中B、P杂质的强化吸除作用,在此基础上,分析多孔层吸除非金属杂质B、P的作用机理,深化对多孔层吸除B、P的理论认识。论文主要研究内容和结论如下:（1）硅表面多孔层的原位构建。先以单晶硅为对象,比较了HF-Me_x（NO₃）_y-HNO₃中金属离子种类等对多孔层形貌的影响规律,初步确定了水热金属离子辅助法的工艺参数;并用工业硅片和工业硅粉验证了HF-Me_x（NO₃）

【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 工业硅中B、P杂质分布规律及特点
    1.3 工业硅中B、P杂质去除的研究现状
        1.3.1 湿法除B、P
        1.3.2 电子束熔炼除B、P
        1.3.3 造渣精炼除B、P
        1.3.4 吹气精炼除B、P
    1.4 多孔层的构建及其在硅除杂中的应用
        1.4.1 多孔层在硅基体表面的构建
        1.4.2 多孔层结构在硅除杂中的应用
    1.5 本论文研究目的及研究内容
第二章 实验原料及实验方案
    2.1 实验原料
        2.1.1 实验原料介绍
        2.1.2 实验原料制备
    2.2 实验试剂与设备
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 主要实验设备
        2.2.3 主要分析设备
    2.3 实验方案
        2.3.1 实验总体方案
        2.3.2 硅表面多孔层原位构建方案
第三章 硅表面多孔层的原位构建
    3.1 单晶硅片的多孔层刻蚀研究
        3.1.1 金属离子对多孔层形貌的影响
        3.1.2 硅片种类对多孔层形貌的影响
        3.1.3 辅助剂浓度对多孔层形貌的影响
        3.1.4 刻蚀时间对多孔层形貌的影响
    3.2 工业硅片的多孔层刻蚀研究
    3.3 工业硅粉的多孔层刻蚀研究
        3.3.1 刻蚀体系对多孔层形貌的影响
        3.3.2 固液比对多孔层形貌的影响
    3.4 本章小结
第四章 刻蚀制孔因素对B、P吸除的影响
    4.1 多孔层对B、P杂质吸除作用初探
    4.2 刻蚀因素对B、P吸除的影响
        4.2.1 HF浓度对B、P吸除的影响
3）₃ 浓度对B、P吸除的影响">        4.2.2 Fe（NO₃）₃ 浓度对B、P吸除的影响
3浓度对B、P吸除的影响">        4.2.3 HNO₃浓度对B、P吸除的影响
        4.2.4 刻蚀温度对B、P吸除的影响
        4.2.5 刻蚀时间对B、P吸除的影响
        4.2.6 最优实验条件下对B、P吸除的影响
    4.3 退火对B、P强化吸除的影响
    4.4 本章小结
第五章 硅表面原位多孔层吸除B、P作用机理
    5.1 多孔层结构与B、P吸除效果的关系
    5.2 多孔层中氧的引入与B、P吸除效果的关系
    5.3 硅表面原位构建的含氧多孔层对B、P的吸除作用机理分析
        5.3.1 Si-B/P-O系热力学分析
2多孔层对B、P吸附的作用机理">        5.3.2 非晶SiO₂多孔层对B、P吸附的作用机理
2多孔层溶解去除机理分析">        5.3.3 含B、P非晶SiO₂多孔层溶解去除机理分析
        5.3.4 硅表面原位构建多孔层吸除B、P作用机理模型
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3106587