search query: @keyword mallinnus / total: 180
reference: 32 / 180
« previous | next »
Author:Laine, Hannu
Title:Modeling the Size Distribution of Iron Precipitates in Phosphorus-Implanted Silicon Solar Cells
Rautaerkaumien kokojakauman mallintaminen fosfori-istutetuissa piiaurinkokennoissa
Publication type:Master's thesis
Publication year:2014
Pages:ix + 55      Language:   eng
Department/School:Perustieteiden korkeakoulu
Main subject:Energiatieteet   (F3002)
Supervisor:Savin, Hele
Instructor:Haarahiltunen, Antti
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201410062752
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  1742   | Archive
Keywords:silicon
solar cell
gettering
iron
precipitation
modeling
implantation
pii
aurinkokenno
getterointi
rauta
erkautuminen
mallinnus
istutus
Abstract (eng):A pivotal phase in the manufacturing of crystalline silicon solar cells is the formation of the charge collecting pn-junction.
Typically, the junction is created via dopant in-diffusion, but lately creating it through implantation has also raised interest.
Implantation offers several potential benefits compared to diffusion, such as fewer processing steps and better process control.
However, the differences between diffused and implanted junctions with respect to gettering, that is, the control of harmful metal impurities are not yet fully understood.
This work studies the precipitation and diffusion of iron in intentionally iron-contaminated phosphorus-implanted silicon solar cells under varying time-temperature profiles.

In this study, it is shown that unlike in the case of diffused cells, not only the total amount of precipitated iron, but also the precipitate size distribution of iron can be important when minimizing the harmful effects of iron on the performance of implanted solar cells.
A slow cooling from the implant activation temperature to a moderate gettering anneal temperature can result in few, but large iron precipitates at the implanted surface, which improves the bulk minority carrier diffusion length but reduces the open circuit voltage of the solar cell.
However, by first forcing bulk precipitation by quenching the wafers to room temperature before the gettering anneal, a large number of small precipitates is formed, resulting in a high open circuit voltage.

The iron precipitate size distributions are analyzed in detail via a heterogeneous iron precipitation model and the simulation results are validated with synchrotron-based micro-X-ray fluorescence measurements.
It is shown that the precipitate size distribution after the gettering anneal can be predicted, if the gettering efficiency of the gettering anneal in question is known.
Thus, the next step towards predictive impurity-to-efficiency modeling of implanted cells is predicting the gettering efficiency based solely on the implantation parameters.
Abstract (fin):Keskeinen vaihe piiaurinkokennojen valmistuksessa on varauksen keräävän liitoksen valmistus.
Perinteisesti liitos valmistetaan diffusoimalla seosatomeita piikiekkoon, mutta viime aikoina liitoksen luominen istuttamalla on myös herättänyt mielenkiintoa.
Verrattuna perinteiseen diffuusioon, istutus on paremmin hallittavissa ja sen avulla voidaan vähentää prosessivaiheiden määrää.
Vahingollisten metalliepäpuhtauksien getterointi, eli niiden haittavaikutuksen minimointi kennoprosessin aikana ei ole kuitenkaan niin laajasti ymmärrty istutetuissa kuin diffusoiduissa kennoissa.
Tämä työ tutkii rautaepäpuhtauksien erkautumista ja diffuusioita tarkoituksella kontaminoiduissa piiaurinkokennoissa erilaisten lämpökäsittelyiden aikana.

Työn tulokset osoittavat, että toisin kuin diffusoiduissa kennoissa, istutetuissa kennoissa erkautuneen raudan kokonaismäärän lisäksi myös erkaumien kokojakaumalla on merkitystä, mikäli raudan negatiiviset vaikutukset halutaan minimoida.
Hidas jäähdytys istutuksen aktivointilämpötilasta getterointilämpötilaan voi johtaa harvoihin, mutta isoihin rautaerkaumiin istutetulla pinnalla, mikä lisää vähemmistövarauksenkuljettajan diffuusiopituutta bulkissa, mutta saattaa vähentää kennon avoimen piirin jännitettä.
Toisaalta mikäli kennot jäähdytetään nopeasti aktivaatiolämpötilasta huoneen lämpötilaan, syntyy useita, pieniä erkaumia, jotka eivät vahingoita avoimen piirin jännitettä, mutta saattavat rajoittaa diffuusiopituutta bulkissa.

Rautaerkaumien kokojakaumia tutkitaan heterogeenisellä erkaumamallilla ja simuloidut kokojakaumat vahvistetaan vertaamalla niitä synkrotroniavusteisella mikro-röntgenfluoresenssi mittauksilla.
Työssä näytetään, että kokojakauma getterointiprosessin jälkeen pystytään ennustamaan, mikäli getterointiprosessin aikana bulkista vähentynyt rautakonsentraatio tiedetään etukäteen.
Seuraava tutkimusaskel on ennustavan mallin kehittäminen, joka pystyisi ennustamaan rautakonsentraation vähentymisen pelkkien istutusparametrien avulla.
ED:2014-10-05
INSSI record number: 49812
+ add basket
« previous | next »
INSSI