磁场直拉硅单晶生长 被引量：13

1

作者 徐岳生 刘彩池 +5 位作者 王海云 张维连 杨庆新 李养贤 任丙彦 刘福贵 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2004年第5期481-492,共12页

研究了磁场直拉硅单晶生长.采用钕铁硼(NdFeB)永磁磁体,向硅熔体所在空间引入Cusp磁场.当坩埚边缘磁感应强度达到0.15T时,熔硅中杂质输运受扩散控制.熔硅自由表面观察到明显的Marangoni对流;硅单晶纵向、径向电阻率均匀性得到改善;控制M... 研究了磁场直拉硅单晶生长.采用钕铁硼(NdFeB)永磁磁体,向硅熔体所在空间引入Cusp磁场.当坩埚边缘磁感应强度达到0.15T时,熔硅中杂质输运受扩散控制.熔硅自由表面观察到明显的Marangoni对流;硅单晶纵向、径向电阻率均匀性得到改善;控制Marangoni对流,可灵活控制硅单晶中的氧浓度.把磁场拉晶同硅单晶的等效微重力生长联系起来,推导出了引入磁感应强度和对应等效微重力等级的关系式g=v0/veff·g0,并针对坩埚的两种特征尺寸,进行了直拉硅单晶等效微重力等级的计算. 展开更多

关键词 磁场 等效微重力 扩散控制 Marangoni对流 单晶生长 直拉硅

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射频磁控溅射ITO薄膜中沉积温度对膜特性影响 被引量：13

2

作者 赵透玲 任丙彦 +1 位作者 赵龙 王文静 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1429-1432,共4页

采用射频磁控溅射的方法,在溅射过程中改变沉积温度以提高铟锡氧化物(ITO)薄膜的电学和光学特性。采用扫描电镜(SEM)分析了ITO薄膜的表面形貌,发现ITO薄膜的晶粒尺寸随着衬底温度的升高而增大。经过后续退火,ITO薄膜的电学特性得到了较... 采用射频磁控溅射的方法,在溅射过程中改变沉积温度以提高铟锡氧化物(ITO)薄膜的电学和光学特性。采用扫描电镜(SEM)分析了ITO薄膜的表面形貌,发现ITO薄膜的晶粒尺寸随着衬底温度的升高而增大。经过后续退火,ITO薄膜的电学特性得到了较大的提高。在溅射条件为工作气压1 Pa、衬底温度200℃和输入功率200 W沉积的样品经过300℃真空退火2 h获得了12.8×10-4Ω.cm的低电阻率和800 nm波段94%的高透过率。 展开更多

关键词 铟锡氧化物(ITO) 电阻率 磁控溅射 退火

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大直径直拉硅单晶炉热场的改造及数值模拟 被引量：8

3

作者 任丙彦 刘彩池 +1 位作者 张志成 郝秋艳 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期381-385,共5页

为了降低大直径硅单晶生长过程中氧的引入 ,对常规的 4 0 6mm(16英寸 )热场进行了改造。设计了以矮加热器为核心的复合式加热器系统 ,使晶体生长过程中熔体热对流减小。通过对热场的数值模拟计算 ,分析了热场的温度分布 ,发现熔体的纵... 为了降低大直径硅单晶生长过程中氧的引入 ,对常规的 4 0 6mm(16英寸 )热场进行了改造。设计了以矮加热器为核心的复合式加热器系统 ,使晶体生长过程中熔体热对流减小。通过对热场的数值模拟计算 ,分析了热场的温度分布 ,发现熔体的纵向温度梯度下降 ,熔体热对流减小 ,硅单晶中氧含量降低。 展开更多

关键词 直拉硅单晶炉 热场 加热器 热对流 数值模拟 改造

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HIT太阳电池中ITO薄膜的结构和光电性能 被引量：10

4

作者 任丙彦 刘晓平 +2 位作者 许颖 王敏花 廖显伯 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期504-507,共4页

采用射频磁控溅射技术在不同射频功率下沉积了ITO薄膜,并将其应用于HIT太阳电池.分析了薄膜的结构、光电特性.结果表明,在120W时制备的薄膜很好地兼顾了电阻率和光透过率,其电阻率为3.48×10^-4Ω·cm、在350～800 nm波段的平... 采用射频磁控溅射技术在不同射频功率下沉积了ITO薄膜,并将其应用于HIT太阳电池.分析了薄膜的结构、光电特性.结果表明,在120W时制备的薄膜很好地兼顾了电阻率和光透过率,其电阻率为3.48×10^-4Ω·cm、在350～800 nm波段的平均光透过率为87.1%,将其应用于HIT太阳电池上,电池的转换效率可达13.38%. 展开更多

关键词 氧化铟锡薄膜 射频磁控溅射 陶瓷靶 HIT太阳电池

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AFORS-HET软件模拟N型非晶硅/p型晶体硅异质结太阳电池 被引量：12

5

作者 任丙彦 王敏花 +6 位作者 刘晓平 李彦林 羊建坤 励旭东 许颖 李海玲 王文静 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期125-129,共5页

运用AFORS-HET程序模拟计算了不同本征层厚度、能隙宽度、发射层厚度、能带失配以及不同界面态密度等参数对N型非晶硅/p型晶体硅异质结太阳电池光伏特性的影响。结果表明,在其它参数条件不变的情况下,插入较薄本征层,转换效率增加,但本... 运用AFORS-HET程序模拟计算了不同本征层厚度、能隙宽度、发射层厚度、能带失配以及不同界面态密度等参数对N型非晶硅/p型晶体硅异质结太阳电池光伏特性的影响。结果表明,在其它参数条件不变的情况下,插入较薄本征层,转换效率增加,但本征层厚度继续增加时,短路电流密度减少、效率也随之降低。本征层能隙宽度的变化对短路电流影响很大,随能隙宽度增加,短路电流先增加,但当能隙宽度大于某一特定值时,短路电流开始下降。在不插入本征层的情况下,N型发射层的能带失配对短路电流几乎无影响,而开路电压随导带失配的增大逐渐增大,界面态密度会导致开压迅速下降。 展开更多

关键词 APORS-HET 异质结太阳电池 光伏性能

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扩散硅压阻传感技术的研究现状与发展趋势 被引量：3

6

作者 梁秀红 鞠玉林 任丙彦 《河北工业大学成人教育学院学报》 2000年第2期37-38,51,共3页

扩散硅固态压阻传感器广泛应用于航空航天等军事和民用工业中 ,而它的压阻应变传感元件主要是用压阻效应制成的 ,并具有优于其他传感元件的特点。本文详细论述了扩散硅压阻传感器的发展过程及我国的研究现状 ,并展望了其未来向即小型化... 扩散硅固态压阻传感器广泛应用于航空航天等军事和民用工业中 ,而它的压阻应变传感元件主要是用压阻效应制成的 ,并具有优于其他传感元件的特点。本文详细论述了扩散硅压阻传感器的发展过程及我国的研究现状 ,并展望了其未来向即小型化、数字化、智能化。 展开更多

关键词 扩散硅 压阻传感技术 发展趋势 压阻效应原理 特点 智能代传感器 压阻传感器

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工作气压对磁控溅射ITO薄膜性能的影响 被引量：7

7

作者 任丙彦 刘晓平 +3 位作者 李彦林 王敏花 羊建坤 许颖 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期798-801,共4页

工作气压在ITO薄膜的制备过程中是一个重要的工艺参数,直接决定着薄膜的性能。本文利用射频磁控溅射方法,采用氧化铟锡陶瓷靶材,在衬底温度为175℃,工作气压范围为0.45-1.0 Pa条件下,制备了氧化铟锡透明导电薄膜。研究了工作气压对其微... 工作气压在ITO薄膜的制备过程中是一个重要的工艺参数,直接决定着薄膜的性能。本文利用射频磁控溅射方法,采用氧化铟锡陶瓷靶材,在衬底温度为175℃,工作气压范围为0.45-1.0 Pa条件下,制备了氧化铟锡透明导电薄膜。研究了工作气压对其微观结构、表面形貌和光电特性的影响。在衬底温度为175℃、纯氩气中制备的氧化铟锡薄膜电阻率为3.04×10^-4Ω.cm、可见光波段（400-800 nm）透过率为91.9%,适合用作异质结太阳电池的前电极和减反射膜。 展开更多

关键词 磁控溅射 ITO薄膜 溅射气压 低温

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背接触硅太阳电池研究进展 被引量：10

8

作者 任丙彦 吴鑫 +4 位作者 勾宪芳 孙秀菊 于建秀 褚世君 励旭东 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期101-105,共5页

高效率、低成本是晶体硅太阳电池发展的主流方向。背接触电池以其独特的器件结构、简单的制备工艺及较高的电池效率,备受光伏市场的关注。概括了目前国际上研究较多的几种背接触硅太阳电池,对其结构特点、制造技术及发展概况作了系统介... 高效率、低成本是晶体硅太阳电池发展的主流方向。背接触电池以其独特的器件结构、简单的制备工艺及较高的电池效率,备受光伏市场的关注。概括了目前国际上研究较多的几种背接触硅太阳电池,对其结构特点、制造技术及发展概况作了系统介绍,并在此基础上提出了需要改进的问题及未来的发展方向。 展开更多

关键词 背接触 硅太阳电池 少子寿命 接触电极

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大直径CZSi单晶中微缺陷与间隙氧之间的关系 被引量：5

9

作者 任丙彦 郝秋艳 +2 位作者 刘彩池 王海云 张颖怀 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期21-24,共4页

通过实验分析了大直径直拉硅片中间隙氧含量对原生新微缺陷的影响,并对具有不同间隙氧含量的硅片进行热处理实验。结果发现间隙氧含量影响到晶体中新微缺陷的密度,通过高温退火可显著降低微缺陷的密度。

关键词 CZSi单晶 生微缺陷 间隙氧 集成电路 硅片 大直径 直拉硅单晶

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N型单晶硅衬底上非晶硅／单晶硅异质结太阳电池计算机模拟 被引量：8

10

作者 任丙彦 张燕 +4 位作者 郭贝 张兵 李洪源 许颖 王文静 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1112-1116,共5页

采用德国HMI研发的AFORS-HET软件模拟了N型衬底非晶硅/单晶硅异质结太阳电池的特性,结果表明随着发射层厚度的增加,短路电流下降,电池的短波响应变差。在非晶硅/单晶硅异质结界面处加入不同的界面态密度(Dit),发现当Dit>10^(12)cm^(-... 采用德国HMI研发的AFORS-HET软件模拟了N型衬底非晶硅/单晶硅异质结太阳电池的特性,结果表明随着发射层厚度的增加,短路电流下降,电池的短波响应变差。在非晶硅/单晶硅异质结界面处加入不同的界面态密度(Dit),发现当Dit>10^(12)cm^(-2)·eV^(-1)时,电池的开路电压和填充因子均大幅减小,导致电池效率降低。当在非晶硅/单晶硅异质结界面处加入本征非晶缓冲层后,电池性能明显改善,但是缓冲层厚度应控制在30nm以内。模拟的a-Si-a-Si:H/c-Si/i-a-Si:H/n+a-Si双面异质结太阳电池的最高转换效率达到28.47%。 展开更多

关键词 异质结 太阳电池 计算机模拟

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Si片多线切割技术与设备的发展现状与趋势 被引量：9

11

作者 任丙彦 王平 +2 位作者 李艳玲 李宁 罗晓英 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期301-304,387,共5页

介绍了Si片的多线切割宏观切割机理与微观切割机理,指出控制钢线张力减少钢线震动是切割工艺的重要指标。讨论了切割过程主要影响因素,钢线的外包Cu会造成Si片表面金属残留,钢线磨损影响Si片厚度,砂浆喷嘴和线网角度在形成水平薄膜层时... 介绍了Si片的多线切割宏观切割机理与微观切割机理,指出控制钢线张力减少钢线震动是切割工艺的重要指标。讨论了切割过程主要影响因素,钢线的外包Cu会造成Si片表面金属残留,钢线磨损影响Si片厚度,砂浆喷嘴和线网角度在形成水平薄膜层时能够获得好的表面质量。分析了钢线带动砂浆进行切割的核心工艺,给出了Si片切割工艺理论切片量的计算方法。并简要概括了目前多线切割技术及设备的国内外发展形势和未来发展趋势,指出未来多线切割技术将朝着提高加工精度与加工效率、降低成本、改良切割用钢线这几个方向迈进。 展开更多

关键词 多线切割 硅片 半导体材料 钢线张力 砂浆

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Φ200mm太阳能用直拉硅单晶生长速率研究 被引量：7

12

作者 任丙彦 羊建坤 李彦林 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期106-108,120,共4页

介绍了Φ200mm的太阳能用直拉硅(CZ Si)单晶生长中,采用热屏、复合式导流系统及双加热器改造直拉炉的热系统,进行不同热系统下的拉晶试验,平均拉速从0．6 mm／min提高到0．9 mm／min。用有限元法模拟了氩气的流场及单晶炉的热场,模拟结... 介绍了Φ200mm的太阳能用直拉硅(CZ Si)单晶生长中,采用热屏、复合式导流系统及双加热器改造直拉炉的热系统,进行不同热系统下的拉晶试验,平均拉速从0．6 mm／min提高到0．9 mm／min。用有限元法模拟了氩气的流场及单晶炉的热场,模拟结果表明:改造后的氩气流场被优化,界面附近的晶体纵向温度梯度增加,熔体纵向温度梯度减小。 展开更多

关键词 太阳能直拉硅 热屏 双加热器 有限元法

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硅单晶生长中氩气流动对氧碳含量的影响 被引量：2

13

作者 任丙彦 张志成 +2 位作者 刘彩池 郝秋燕 王猛 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第11期1416-1419,共4页

通过对 40 6 m m热场中氩气的流动方式及流速进行调整 ,得到了氧碳含量不同的硅单晶 ,并通过数值模拟计算将氩气流线图描绘出来 ,对实验结果进行了分析 。

关键词 氩气流动 数值模拟 氧碳含量 硅 单晶生长

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制绒添加剂在单晶硅制绒的作用 被引量：7

14

作者 李宁 吴闯 +2 位作者 康士贤 谷书辉 任丙彦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1865-1869,共5页

新型无醇添加剂碱溶液制绒可使硅表面形成1～3μm的金字塔结构;通过对制绒过程研究,硅表面损伤层在250～500s被腐蚀掉,同时金字塔结构铺满硅表面,从500 s延长至到1000s时,金字塔尺寸由1μm增至2μm以上,1250s后金字塔尺寸达到平衡。不... 新型无醇添加剂碱溶液制绒可使硅表面形成1～3μm的金字塔结构;通过对制绒过程研究,硅表面损伤层在250～500s被腐蚀掉,同时金字塔结构铺满硅表面,从500 s延长至到1000s时,金字塔尺寸由1μm增至2μm以上,1250s后金字塔尺寸达到平衡。不同添加剂配方可影响单晶硅表面的金字塔尺寸和均匀性,但对表面反射率影响不大。 展开更多

关键词 制绒 硅太阳电池 硅片 制绒添加剂

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多晶硅太阳电池的氮化硅薄膜性能研究 被引量：5

15

作者 勾宪芳 许颖 +1 位作者 任丙彦 马丽芬 《河北工业大学学报》 CAS 2005年第5期27-30,共4页

用等离子体化学气相沉积(PECVD)法,通过改变[SiH4∶N2]/[NH3]的流量比沉积SiN薄膜.用椭圆偏振仪、准稳态光电导衰减法(QSSPCD)、X射线光电子能谱(XPS)、红外吸收光谱(IR)、反射谱,测试氮化硅薄膜的厚度、折射率、少子寿命、Si/N、氢含... 用等离子体化学气相沉积(PECVD)法,通过改变[SiH4∶N2]/[NH3]的流量比沉积SiN薄膜.用椭圆偏振仪、准稳态光电导衰减法(QSSPCD)、X射线光电子能谱(XPS)、红外吸收光谱(IR)、反射谱,测试氮化硅薄膜的厚度、折射率、少子寿命、Si/N、氢含量、反射率.研究了多晶硅太阳电池沉积氮化硅薄膜的性能,结果发现:沉积温度350℃,沉积时间5min,[SiH4∶N2]/[NH3]=4∶1时,沉积氮化硅硅片寿命高、氢含量高钝化效果好、反射率低. 展开更多

关键词 多晶硅 太阳电池 等离子体化学气相沉积 氮化硅 少子寿命

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复合式热屏对Φ200mmCZSi单晶生长速率和氧含量的影响 被引量：6

16

作者 任丙彦 赵龙 +2 位作者 傅洪波 曹中谦 张学强 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1764-1767,共4页

对Φ200mm太阳能CZSi单晶生长的传统热场进行了改进,施加了复合式热屏.对改进前后热场温度梯度、单晶氧含量进行了实验分析,并对该系统的氩气流场进行了数值模拟.研究了复合式热屏影响拉速和单晶氧含量的机理.实验表明本文采用的复合式... 对Φ200mm太阳能CZSi单晶生长的传统热场进行了改进,施加了复合式热屏.对改进前后热场温度梯度、单晶氧含量进行了实验分析,并对该系统的氩气流场进行了数值模拟.研究了复合式热屏影响拉速和单晶氧含量的机理.实验表明本文采用的复合式热屏和氩气流场可以提高拉速,降低硅单晶氧含量. 展开更多

关键词 热屏 氧含量 温度梯度 拉速

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高效晶硅太阳电池的发展与抑制光衰的研究进展 被引量：5

17

作者 杨淑云 李宁 +2 位作者 丰云恺 任丽 任丙彦 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2533-2537,共5页

晶硅太阳电池在光伏发电中占有80%以上的市场份额,其科技进步主导着光伏发电的走向。随着晶硅太阳电池光电转换效率的提高,其光衰也随之提高,成为高效晶硅电池科技发展的瓶颈。研究发现,硅中的杂质补偿度和B-O复合体均能造成电池的"... 晶硅太阳电池在光伏发电中占有80%以上的市场份额,其科技进步主导着光伏发电的走向。随着晶硅太阳电池光电转换效率的提高,其光衰也随之提高,成为高效晶硅电池科技发展的瓶颈。研究发现,硅中的杂质补偿度和B-O复合体均能造成电池的"光衰"。利用掺镓硅单晶替代掺硼硅单晶并严格控制硅中的杂质补偿度能够大大抑制光衰,其机理和工艺的研究对高效晶硅电池的发展意义重大。 展开更多

关键词 太阳电池 光衰减 单晶硅 掺杂

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硅太阳电池用MgF2/ZnS双层减反射薄膜的制备及表征 被引量：4

18

作者 孙秀菊 李海玲 +4 位作者 励旭东 任丙彦 周春兰 赵雷 王文静 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期547-551,共5页

采用真空热蒸发技术,制备出了性能优良的MgF2/ZnS双层减反射薄膜。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪对薄膜的形貌以及结晶形态进行分析,采用椭圆偏振仪测试薄膜的折射系数及厚度,利用反射谱对双层减反射薄膜的减反射性能进行了表征。研... 采用真空热蒸发技术,制备出了性能优良的MgF2/ZnS双层减反射薄膜。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪对薄膜的形貌以及结晶形态进行分析,采用椭圆偏振仪测试薄膜的折射系数及厚度,利用反射谱对双层减反射薄膜的减反射性能进行了表征。研究表明:衬底温度为200℃时薄膜附着力、结晶态良好;蒸发速率影响薄膜的表面形态;MgF2/ZnS厚度为110 nm/35 nm时具有最佳减反射效果。 展开更多

关键词 ZNS薄膜 MgF2薄膜 减反射薄膜 真空热蒸发

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直拉硅片中间隙氧和硼对太阳电池光衰减影响的研究 被引量：5

19

作者 任丙彦 霍秀敏 +3 位作者 左燕 励旭东 许颖 王文静 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期629-632,共4页

为研究间隙氧和硼对于硅片少子寿命和光衰减的影响,实验中采用不同氧碳含量、不同掺杂浓度的p型(100)的直拉硅(Cz Si)片制作太阳电池,设计了不同温度、气氛的热处理工艺。发现:太阳能级直拉单晶硅片中间隙氧含量和硼的掺杂浓度的不同对... 为研究间隙氧和硼对于硅片少子寿命和光衰减的影响,实验中采用不同氧碳含量、不同掺杂浓度的p型(100)的直拉硅(Cz Si)片制作太阳电池,设计了不同温度、气氛的热处理工艺。发现:太阳能级直拉单晶硅片中间隙氧含量和硼的掺杂浓度的不同对于硅片少子寿命的影响有一定的规律;硅片少子寿命值在650℃热处理时有轻微下降,而在后续650℃和950℃的热处理中有着显著的提高。当电阻率一定时,低氧的样片有利于少子寿命的提高;而在氧含量相同的情况下,掺杂硼的浓度越低,对于少子寿命的提高越有利。 展开更多

关键词 间隙氧 掺杂 光衰减 太阳电池

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掺Ga高效单晶硅太阳电池抑制光衰研究 被引量：4

20

作者 任丽 李宁 +2 位作者 杨淑云 丰云恺 任丙彦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期449-452,共4页

P型掺B单晶硅制作的太阳电池光照10h后产生3％～6％的效率衰减。该文制备常规掺B和不同掺Ga剂量的P〈100〉单晶硅并切片制备高效晶硅太阳电池，对硅片物理参数和电池光伏特性参数进行测试对比分析。用标准模拟光源对样品电池分别进行光... P型掺B单晶硅制作的太阳电池光照10h后产生3％～6％的效率衰减。该文制备常规掺B和不同掺Ga剂量的P〈100〉单晶硅并切片制备高效晶硅太阳电池，对硅片物理参数和电池光伏特性参数进行测试对比分析。用标准模拟光源对样品电池分别进行光衰实验对比，结果证实：掺Ga单晶硅太阳电池不仅能保持与掺B单晶电池相同的光电转换效率，而且能强烈地抑制光衰。 展开更多

关键词 掺Ga 单晶硅 太阳电池 光衰

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