태양광 실리콘에서 점 결함 및 그 복합체를 통한 재결합

전자급 초크랄스키 및 플로트 존 실리콘은 성장 직후 상태에서 재결합 생성 중심의 농도가 매우 낮습니다(일반적으로 <10¹⁰ cm⁻³). 따라서 이러한 재료를 사용하는 집적 회로 기술에서는 전기적으로 활성인 비의도적 불순물과 구조적 결함이 거의 검출되지 않습니다. 저비용 태양광 전지에 대한 요구는 더 낮은 순도의 실리콘, 다결정 재료, 그리고 태양광 응용을 위한 저비용 공정의 사용으로 이어졌습니다. 이러한 방식으로 제조된 전지는 상당한 외인성 재결합 메커니즘을 갖습니다. 본 논문에서는 단결정 및 다결정 태양광 실리콘에서 결함 및 불순물과 관련된 재결합을 검토합니다. 본 연구의 주요 기법은 마이크로파 검출 광전도 감쇠를 이용한 재결합 수명 매핑 측정과 딥 레벨 과도 분광법(DLTS)의 변형 기법입니다. 특히, Laplace DLTS를 사용하여 고립된 점 결함, 소규모 석출물 복합체, 그리고 장식된 확장 결함을 구분합니다. 또한 태양광 실리콘에서 흔히 존재하는 금속 오염 물질의 거동을 캐리어 수명 및 셀 효율에 미치는 영향과 관련하여 비교합니다. 마지막으로, 전이 금속 오염 물질, 결정립 경계 및 전위와 관련된 수소 패시베이션의 역할을 검토합니다. 결론적으로 점 결함을 통한 재결합은 의미 있을 수 있으나, 대부분의 다결정 재료에서는 지배적인 재결합 경로가 결정립 내부의 장식된 전위 클러스터를 통해 발생하며, 전체 재결합에서 결정립 경계의 기여는 크지 않은 것으로 나타났습니다.