リン拡散ゲッタリングによる多結晶シリコンウェーハとPERC太陽電池の光と高温による劣化の軽減

高性能多結晶シリコン（マルチSi）ウェーハ上に製造されたPERC（パッシベーションエミッターおよびリアセル）太陽電池の産業的成功には、光の低減と温度誘起劣化（LetID）の上昇が重要です。劣化速度論の理解には大きな進歩がありましたが、高温（約80 °C、1 Sun）でのマルチシリコンウェーハのLetIDの原因となる欠陥はまだ特定されていません。この研究では、著者らはマルチシリコンウェーハや太陽電池のLetIDを減らすためにリン拡散ゲッタリング (PDG) を使用する可能性を検討しています。LetIDの前後にマルチシリコンウェーハ内の光誘起欠陥濃度を測定した結果、PDGによって平均欠陥濃度を大幅に低下させることができることが分かった。誘導結合プラズマ質量分析法を用いた微量元素分析により、インゴットの端から見たマルチシリコンウェーハでは、隣接する粒子よりも劣化が激しい粒子に高濃度のCu、Ni、Tiが含まれていることが明らかになりました。マルチSi PERC太陽電池のLetIDを低減するためのPDGを探求するため、著者らは2つの異なるエミッタプロファイルを持つセルを作製した。拡散の激しいエミッタをエッチングして高いシート抵抗を得ると、太陽電池のLetID性能が向上することが確認されています。この効果は、ウェーハ内の不純物濃度の低下に関係している可能性が非常に高いです。