ソーラーシリコン中の点欠陥とその錯体による再結合

成長した状態の電子グレードのチョクラルスキーシリコンとフロートゾーンシリコンは、再結合生成中心の濃度が非常に低い（通常は<10）¹⁰ cm⁻³)。したがって、このような材料を使用する集積回路技術では、電気的に活性な不注意による不純物や構造上の欠陥はほとんど検出されません。安価な太陽電池を求めた結果、純度の低いシリコンや多結晶材料が使用されるようになり、ソーラー用途では低コストの処理が可能になりました。この方法で作られたセルには、重要な外因性再結合メカニズムがあります。この論文では、単結晶と多結晶ソーラーシリコンの欠陥と不純物が関与する再結合について概説します。この研究の主な手法は、マイクロ波で検出された光伝導度減衰と深準位過渡分光法（DLTS）のバリエーションを使用した再結合寿命マッピング測定です。特に、ラプラスDLTSを用いて、孤立点欠陥、小さな析出物錯体、装飾された拡張欠陥を区別しています。ソーラーシリコンに含まれる一般的な金属汚染物質の挙動を、キャリア寿命とセル効率への影響を比較しました。最後に、遷移金属汚染物質、粒界、転位との関係における水素パッシベーションの役割について考察します。その結果、点欠陥による再結合は重要である可能性があるが、ほとんどの多結晶材料では、主要な再結合経路は粒内の装飾転位クラスター経由であり、粒界からの全体的な再結合にはほとんど寄与しないと結論付けた。