高浓度杂质补偿对光伏用硅晶体及太阳电池性能影响
结题报告
批准号:
61274057
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
杨德仁
依托单位:
学科分类:
F0403.半导体光电子器件与集成
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
樊瑞新、陈鹏、肖承全、吴轶超、顾鑫、陈林、王栋、郑雪
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
硅晶体是太阳能光伏的基础材料。高度补偿的低成本硅晶体在产业上有重要的应用前景,但是其基础理论研究在国内外尚没有开展。本项目研究高浓度杂质补偿对光伏用硅晶体及太阳电池性能的影响规律,项目将揭示高浓度杂质补偿对载流子迁移率、扩散长度等电学性能影响,阐明高浓度补偿对开路电压、短路电流等太阳电池性能参数的影响,指出高浓度杂质补偿对硅晶体光衰减中心的形成、消除、失活等动力学行为及机理,并说明高浓度杂质补偿对硅晶体中金属杂质行为、吸杂工艺的作用规律,从而为高浓度补偿的低成本光伏用硅晶体(如UMG-Si)在太阳电池上广泛应用提供理论指导。
英文摘要
Crystalline silicon is the basic material of photovolatics. The higher compensated low cost silicon could be widely used in the industry in future. However, few reports about the influence of higher compensation of carriers on the property of silicon crystal and efficiency of silicon solar cells have been published. This project will focus on how the carrier compensation affects on the electrical property of silicon crystal and silicon solar cells. Comparison with conventional silicon, the mobility and diffusion length of minor carrers in higher compensated silicon will be discussed. Short circuit current and open circuit voltage of silicon solar cells made from higher compensated silicon willl be investigated.The influence of higher compensation of carriers on the formation, elimination of centers related light-induced degradation will be studied. Finallly, Metal properties and gettering mechanism will be also studied. Those results will be benefit for the application of low cost higher compensated silicon.
硅晶体是太阳能光伏的基础材料。高度补偿的低成本硅晶体在产业上有重要的应用前景,但是其基础理论研究在国内外尚没有开展。本项目系统研究了高浓度杂质补偿对光伏用硅晶体及太阳电池性能的影响规律。首先揭示了杂质补偿对载流子迁移率、扩散长度等电学性能影响机制;然后,阐明了杂质补偿对开路电压、短路电流等太阳电池性能参数的影响规律;而且,指出杂质补偿对硅晶体光衰减中心的形成、消除、失活等动力学行为的影响及机理;最后,揭示了杂质补偿对硅晶体中金属杂质行为、吸杂工艺的作用规律。我们的研究证实,在1017/cm3以下范围杂质补偿不会明显影响材料和太阳电池的电学性能,并且补偿硅太阳电池的工作温度系数较小,较高温度下工作功率损失较小。相关结果在Solar Energy Materials and Solar Cells、Applied Physics Letters国际SCI期刊上发表论文18篇,授权国家发明专利4项,受邀在国际材料领域著名综述期刊Materials Science and Engineering R: Report(IF=24.5)上发表了题为"Impurity Engineering in Czochralski silicon"的长篇综述论文,在国际学术会议上做邀请报告7次。另外,我们的发表在Solar Energy Materials and Solar Cells上的一篇题为"Effect of dopant compensation on the performance of Czochralski silicon solar cells"的论文被国际知名学术网站Renewable Energy global innovation作为近年来光伏发展过程中的关键科技文章(Key Scientific Paper)进行了专门报道。我们的研究结果为高浓度补偿的低成本光伏用硅晶体(如UMG-Si)在太阳电池上广泛应用提供理论指导。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1007/s12633-014-9193-3
发表时间:2017-03
期刊:Silicon
影响因子:3.4
作者:Deren Yang;Xuegong Yu;Luelue Xiang;Duanlin Que
通讯作者:Duanlin Que
DOI:10.4028/www.scientific.net/ssp.156-158.261
发表时间:2009-10
期刊:Solid State Phenomena
影响因子:--
作者:Jia He Chen;Xiangyang Ma;Deren Yang
通讯作者:Jia He Chen;Xiangyang Ma;Deren Yang
DOI:10.1016/j.solmat.2016.04.043
发表时间:2016-09
期刊:Solar Energy Materials and Solar Cells
影响因子:6.9
作者:Yichao Wu;Shuai Yuan;Xuegong Yu;X. Qiu;Haiyan Zhu;Jing Qian;Deren Yang
通讯作者:Yichao Wu;Shuai Yuan;Xuegong Yu;X. Qiu;Haiyan Zhu;Jing Qian;Deren Yang
DOI:10.1016/j.solmat.2014.06.018
发表时间:2014-09
期刊:Solar Energy Materials & Solar Cells
影响因子:6.9
作者:Chengquan Xiao;Xuegong Yu;Deren Yang;Duanlin Que
通讯作者:Duanlin Que
DOI:--
发表时间:2015
期刊:JOURNAL OF APPLIED PHYSIC
影响因子:--
作者:Shuai Yuan;Xuegong Yu;Xiangyang Ma;Deren Yang
通讯作者:Deren Yang
专题研讨类:二维半导体材料融合硅基CMOS技术的有组织科研
  • 批准号:
    T2241024
  • 项目类别:
    专项项目
  • 资助金额:
    10.00万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    杨德仁
  • 依托单位:
铸造晶体硅的杂质与缺陷
  • 批准号:
    51532007
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    290.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    杨德仁
  • 依托单位:
大直径直拉硅单晶缺陷工程的基础研究
  • 批准号:
    50832006
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    200.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    杨德仁
  • 依托单位:
重掺磷直拉硅单晶的微缺陷研究
  • 批准号:
    60876001
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    杨德仁
  • 依托单位:
微锗掺杂直拉硅单晶氧和微缺陷的研究
  • 批准号:
    50572094
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    27.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    杨德仁
  • 依托单位:
快速热处理下大直径单晶硅中过渡族金属行为的研究
  • 批准号:
    90307010
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    杨德仁
  • 依托单位:
超大规模集成电路(ULSI)用硅材料中杂质和缺陷的基础研究
  • 批准号:
    50032010
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    130.0万元
  • 批准年份:
    2000
  • 负责人:
    杨德仁
  • 依托单位:
氢对微氮硅单晶中氮关缺陷和过渡金属的作用
  • 批准号:
    69976025
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    15.6万元
  • 批准年份:
    1999
  • 负责人:
    杨德仁
  • 依托单位:
铸造多晶硅中氧的特性和对光电效率的影响
  • 批准号:
    59976035
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    1999
  • 负责人:
    杨德仁
  • 依托单位:
硅晶体中3d金属沉淀和稳定性
  • 批准号:
    69406001
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    7.0万元
  • 批准年份:
    1994
  • 负责人:
    杨德仁
  • 依托单位:
国内基金
海外基金