硅晶体欧姆接触特性研究-物理电子学专业论文.docxVIP

原创性声明 本人郑囊芦明:所里交的学位论文，是本人在导用指导芋，进行研究工作所 取得的成架。除文中已经拉明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人成集体 已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位商使扉过的材料。对本论文 所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均己在文中以明确方式标明。本 学位论文原创性芦明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名: 1f 夺 I I 日期:山/}，1 2ι 关于学位论文版权使用授权的说明 本人先含了解河北工业大学关于收集、保存、使后学位论文的以下规定: 校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文:学校有权提供本学 位论文金文戒者部分内容的 i宽宽服务:学校有权将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据岸进行检索、交流:学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复 印件和电子版。 (保部的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名 :1乎乎 i斗 i 日期: dOIJ ， I鸟、 ζ 那亵 得( 易 日期: :)， 071 ，12 ‘之 河北工业大学硕士学位论文 河北工业大学硕士学位论文 硅晶体欧姆接触特性研究 PAGE PAGE 13 PAGE PAGE 10 硅晶体欧姆接触特性研究 摘 要： 近年来不断有新材料被应用到太阳能领域，但硅仍然是制备半导体器件的常 用和主要的材料，也是制备太阳能电池的主要材料。目前，普遍使用的太阳能单 晶硅电池的光电转换效率最高为 20％，而且成本较为昂贵。制备良好的欧姆接 触是提高光电转换效率和降低太阳能电池成本的主要方法，现在工业制备欧姆接 触大部分采用银和铝作电极（电池表面用银作电极，电池背面用铝做电极），应 用丝网印刷技术和退火工艺进行制备。 Ansys 分析软件越来越多的被应用到现代工业的各个领域。热分析是 ansys 软件的一个很重要的分析形式，在热处理领域、冶金工业等方面都有广泛的应用。 对于进行温度、热流率、热生成率等参数的数学模拟都可得到很好的结果。而且 它还可以进行温度—结构场的耦合模拟，这也是 ansys 真正强大的地方。耦合的 大概步骤是：首先对模型进行温度分析，温度分析的结果作为结构分析的载荷， 然后对模型进行结构分析，在此可以得到由于模型不同部位的温度差异所产生的 热应力，并根据仿真得到的热应力的大小和热应力分布情况,帮助我们设计和优 化工艺，使热应力减小，提高器件的可靠性。 本文利用 ansys 有限元分析软件，建立了欧姆接触的稳态热分析和瞬态热分 析模型，而且进行了瞬态热分析和结构分析的间接耦合。由于材料属性是随温度 变化的，考虑到这一点，采用了非线性分析。可以从仿真结果中得到欧姆接触退 火过程的温度场分布、温度梯度分布和结构应力分布，能够观察到欧姆接触界面 处硅银合金生成的时间，还能直观地观察温度在欧姆接触模型内的传递过程。有 利于对欧姆接触退火工艺参数进行优化设计和提高欧姆接触的可靠性。 关键词：欧姆接触；退火；Ansys；应力 Characteristics of silicon ohmic contact ABSTRACT In recent years there have been new material was applied to the field of solar energy, but the preparation of silicon semiconductor devices is still the main material used and also the preparation of the main of solar cell material.Currently,solar cells, the widespread used of,whose photoelectric conversion efficiency up to 20%, and the cost is more expensive. The main method to improve the photoelectric conversion efficiency and reduce the cost of solar cells is of preparation of good ohmic contact, the majority of todays industrial preparation of ohmic contact for silver and aluminum electrodes (for electrodes with a silver surface of the cell, the cell on the back of aluminum as e