飞秒纳秒脉冲激光微构造和掺杂单晶硅

摘要

在SF6气氛下,分别利用钛宝石飞秒脉冲激光与掺钕钇铝石榴石纳秒脉冲激光对单晶硅表面进行了微构造和重掺杂,以用于光伏材料.对制备的单晶硅表面微结构的形貌、结晶性和硫元素杂质含量与分布进行了研究.实验结果表明纳秒脉冲激光制备的单晶硅表面微结构的薄层电阻较小,缺陷密度较低(结晶性高),硫元素杂质含量较高且在表面分布的范围较广,深度较大(约1μm).此外,材料的可见-近红外波段吸收率可接近80％.基于纳秒脉冲激光微构造的单晶硅的优异性能,在样品表面制备了有效光照面积达8 cm2的太阳能电池.其中,最佳太阳能电池的串联电阻、开路电压、短路电流密度分别为0.5Ω,503mY,35 mA/cm2,转换效率约12％.上述太阳能电池性能还可通过优化制备工艺进一步提高.