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J. Phys. Colloques
Volume 43, Number C1, Octobre 1982
Colloque International du C.N.R.S. sur les Semiconducteurs Polycristallins / Polycrystalline Semiconductors
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Page(s) | C1-235 - C1-240 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1982132 |
J. Phys. Colloques 43 (1982) C1-235-C1-240
DOI: 10.1051/jphyscol:1982132
SEM CHARACTERIZATION OF EFG POLYCRYSTALLINE SILICON SOLAR CELLS REALIZED BY ION IMPLANTATION AND LASER ANNEALING WITH OVERLAPPING PULSES
J.C. Muller1, P. Siffert1, C.T. Ho2, J.I. Hanoka2 et F.V. Wald21 Centre de Recherches Nucléaires, Laboratoire de Physique et Applications des Semiconducteurs (PHASE), 67037 Strasbourg Cedex, France
2 Mobil Tyco Solar Energy Corporation, 16 Hickory Drive, Waltham, Massachusetts 02254, U.S.A.
Résumé
On a étudié par microscopie électronique (SEM) et par EBIC des
cellules solaires préparées sur du silicium polycristallin en ruban de type
EFG dont la jonction était réalisée par incrustation (AMI) d'ions atomiques et
moléculaires issus d'une source contenant PF5. La recristallisation du domnage
était effectuée par recuit laser pulsé Nd-YAG.
Alors qu'au voisinage de la surface la recombinaison des porteurs est due
essentiellement aux recouvrements des impulsions laser (diamètre 100 µm, taux
de répétition 10 kHz), on constate qu'aux profondeurs plus grandes la recombinaison
aux joints de grains est dominante. La recristallisation par épitaxie
en phase liquide conserve exactement la structure polycristalline sous-jacente.
Abstract
Atomic and molecular ion implantation (AMI) of non mass separated
PF5 ions has been used to form the N+ layer on EFG ribbon. A pulsed Nd-YAG
laser operating at a high repetition rate (10 kHz) was then employed to anneal
the amorphized layer via liquid phase epitaxy.
The properties of the recrystallized layers have been analyzed by SEM with
secondary electron micrography and EBIC. The following results have been
observed. At low electron beam energies (below 12 keV), strong EBIC recombination
currents resulting from the overlapping laser pulses is clearly
visible. At higher energies (above 20 keV), the recombination due to the grain
boundaries in the ribbon becomes dominant. The regrowth after annealing replicates
exactly the underlying structure. Finally, some electrical characteristics
of the doped layers (doping profile) as well as the photovoltaïc
performance are presented. Efficiencies up to 11 % have been obtained under
AMI conditions.