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飞秒纳秒脉冲激光微构造和掺杂单晶硅

温才 李晓红 贺小庆 段晓峰 邱荣 刘德雄 唐金龙 胡思福

温才, 李晓红, 贺小庆, 等. 飞秒纳秒脉冲激光微构造和掺杂单晶硅[J]. 强激光与粒子束, 2015, 27: 024143. doi: 10.11884/HPLPB201527.024143
引用本文: 温才, 李晓红, 贺小庆, 等. 飞秒纳秒脉冲激光微构造和掺杂单晶硅[J]. 强激光与粒子束, 2015, 27: 024143. doi: 10.11884/HPLPB201527.024143
Wen Cai, Li Xiaohong, He Xiaoqing, et al. Microstructuring and doping of monocrystalline silicon with femtosecond and nanosecond laser pulses[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2015, 27: 024143. doi: 10.11884/HPLPB201527.024143
Citation: Wen Cai, Li Xiaohong, He Xiaoqing, et al. Microstructuring and doping of monocrystalline silicon with femtosecond and nanosecond laser pulses[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2015, 27: 024143. doi: 10.11884/HPLPB201527.024143

飞秒纳秒脉冲激光微构造和掺杂单晶硅

doi: 10.11884/HPLPB201527.024143

Microstructuring and doping of monocrystalline silicon with femtosecond and nanosecond laser pulses

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-24
  • 修回日期:  2014-11-02
  • 刊出日期:  2015-01-27

飞秒纳秒脉冲激光微构造和掺杂单晶硅

  • 1. 西南科技大学 理学院 极端条件物质特性联合实验室, 四川 绵阳 621 01 0;
  • 2. 中国科学院 物理研究所, 北京凝聚态物理国家实验室, 北京 1 001 90;
  • 3. 电子科技大学 微电子与固体电子学院, 成都 61 0054

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1 m)。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0.5 , 503 mV, 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。

English Abstract

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