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J. Phys. Colloques
Volume 43, Numéro C1, Octobre 1982
Colloque International du C.N.R.S. sur les Semiconducteurs Polycristallins / Polycrystalline Semiconductors
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| Page(s) | C1-103 - C1-116 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1982115 | |
J. Phys. Colloques 43 (1982) C1-103-C1-116
DOI: 10.1051/jphyscol:1982115
HYDROGEN PASSIVATION OF POLYCRYSTALLINE SILICON PHOTOVOLTAIC CELLS
C.H. Seager1, D.J. Sharp1, J.K.G. Panitz1 et J.I. Hanoka21 Sandia National Laboratories, Albuquerque, NM 87185, U.S.A.
2 Mobil Tyco Solar Energy Corporation, Waltham, MA, U.S.A.
Résumé
L'effet de l'hydrogène atomique sur les joints de grains dans le silicium est passé en revue ainsi que les récentes méthodes qui permettent, par balayage d'un faisceau, de mesurer la vitesse de recombinaison s, des porteurs minoritaires aux joints de grains. Les résultats obtenus sur un grand nombre de joints de grains dans du silicium sur graphite d'Honeywell sont présentés et montrent des variations de s de 2 x 105cm/s à 3 x l03cm/s, ou moins, après exposition de quelques minutes à une source intense d'hydrogène atomique. Le mode induit de la microscopie électronique à balayage a été appliqué à de nombreux joints de grains d'échantillons dont la surface a été exposée à la source externe d'hydrogène. Les résultats montrent que les différences de réduction des hauteurs de barrière suivant les joints observés sont dues à des différences dans les propriétés des joints et non à des fluctuations dans les conditions de traitement. Les résultats obtenus en appliquant la méthode de passivation par source ionique Kaufman à des cellules solaires EFG indiquent que des augmentations substantielles de rendement peuvent être obtenues dans ces dispositifs avec une exposition de seulement quelques minutes à un faisceau d'ions hydrogène.
Abstract
The effect of atomic hydrogen on silicon grain boundaries is reviewed along with recent scanned spot methods for measuring the minority carrier recombination velocity, s, at grain boundaries. Measurements on a large number of grain boundaries in Honeywell silicon-on-ceramic are presented which show that s typically changes from ~ 2 x 105cm/sec to 3 x 103cm/sec, or less, after a few minutes exposure to an intense atomic hydrogen source. Electron-Beam-Induced-Current data on numerous grain boundaries are discussed ; these show that the differences in barrier height reduction from boundary to boundary in response to an external hydrogen source present at the sample surface are due to differences in boundary properties and not to fluctuations in the treatment conditions. The results of applying the Kaufman ion source passivation method to Edge Fed Growth ribbon solar cells indicate that substantial efficiency increases can be achieved in these devices with only a few minutes exposure to the hydrogen ion beam.