金刚石线切割太阳电池多晶硅片绒面的分析

采用HF/HNO_3酸刻蚀液对金刚石线切割太阳电池多晶硅片进行制绒研究,对比分析了刻蚀液浓度、刻蚀时间以及以H_2O和CH_3COOH为添加剂等因素下的多晶硅片绒面形貌特性。结果表明:富HF体系,金刚石线切割多晶硅片表面的划痕加深,但其表面刻蚀效果较好;富HNO_3体系,金刚石线切割多晶硅片表面往复纹微消除,而表面制绒效果不佳;然而,随着时间延长,富HF和富HNO_3刻蚀多晶硅片表面腐蚀坑均由较小凹坑状逐渐变大,最终形成条状腐蚀坑;与H_2O为添加剂相比,CH_3COOH下的硅片表面腐蚀坑分布较均匀。研究成果为金刚石线切割技术应用于多晶硅片提供了技术支撑。     

多晶硅太阳电池酸腐蚀绒面技术研究进展

高性价比优势使多晶硅成为光伏市场的主要材料。随着太阳电池向低成本化方向的发展,研究太阳电池多晶硅酸腐蚀绒面技术有着重要的意义。综述了近年来多晶硅太阳电池酸腐蚀绒面技术的研究进展,着重阐述多晶硅酸腐蚀绒面形成机制、最新的改进工艺及其数值模拟技术,并展望了多晶硅太阳电池酸腐蚀绒面技术的发展前景。     

倒金字塔型多晶黑硅的制备、表征及性能研究

金刚线切多晶硅片具有加工效率高、硅片厚度薄以及无需添加SiC微粉等研磨浆料的特点,成为了一种新兴的硅片切割技术。然而传统酸制绒工艺很难对金刚线切多晶硅片起到很好的制绒效果,限制了其在实际生产中的推广。多晶硅表面的陷光结构对其转换效率具有重要影响,但多晶电池表面纳米级别孔洞绒面结构会导致很高的载流子复合损失。通过含有HF/NH_4F/H_2O_2及其他弱碱性物质的混合溶液对硅片表面的纳米级孔洞结构进行修饰,更改反应时间,得到了多组具有微米级规则倒金字塔结构的黑硅多晶电池。对不同倒金字塔结构的黑硅样品进行表征并测试其实际性能,得到了最优的反应时间为240 s。     

多晶硅太阳电池化学腐蚀织构的研究进展

通过多晶硅的腐蚀织构是提高多晶硅太阳能电池效率的方法之一。多晶硅绒面技术除了HF-HNO3混合酸溶液腐蚀织构之外,最近还发明了一些新型化学腐蚀织构技术;介绍了改进酸腐蚀多晶硅绒面技术和碱液腐蚀绒面技术,并对这些新技术进行了点评。     

多晶硅太阳电池表面绒面制备工艺优化

采用各向同性腐蚀法制备多晶硅绒面,利用正交实验法研究了不同腐蚀液配方中的HNO3、HF和缓和剂NaH2PO4·2H2O的含量对多晶硅太阳电池绒面的反射率和腐蚀速度的影响。结果表明:NaH2PO4.2 H2O溶液对腐蚀速度有着显著的影响,其次为HF溶液和HNO3溶液;对于反射率来说,其影响因素的重要性主次顺序为HF溶液、HNO3溶液、NaH2PO4·2 H2O缓和剂。在本实验条件下,最佳的酸腐蚀混合液配方为HF∶HNO3∶NaH2PO4.2 H2O=9∶1∶7,在该工艺条件下,制备的硅片绒面腐蚀坑较为均匀,反射率为17%左右。     

单晶硅太阳能电池前表而化学腐蚀研究

制绒工艺是晶硅太阳能电池产业化研究的重要方向之一。本文对德国Rena公司的湿法腐蚀制绒设备进行了工艺流程的简要概括,在产业化环境中对硅片表面的化学处理工艺进行了研究。通过研究分析,自制的GP溶液能有效的降低溶液表面张力并改善单晶硅片表面的浸润效果;湿法腐蚀后,硅片表面绒面结构清晰,金字塔形状均匀,底座大小在2～3μm左右;由腐蚀深度变化曲线分析可知,各腐蚀槽腐蚀深度值92％都集中在7．5～8．5之间,接近最优化腐蚀深度,碎片率低于5‰。     

单晶硅太阳电池工业化绒面技术研究

利用氢氧化钠稀溶液的各向异性腐蚀是大规模生产单晶硅太阳电池表面陷光结构的主要方法,介绍了碱腐蚀的基本原理和单晶硅太阳电池制绒生产工艺,分析了绒面制备过程中易出现的问题,并给出了这些问题相应的一些处理方法。根据化学反应方程式,计算了药品补加的量,并解释了溶液失效的原因,提出了延长溶液使用寿命的方法。     

表面织构化对于多晶硅太阳电池性能的影响

表面织构化作为太阳电池生产工艺的起始工序,对于转换效率的影响至关重要.在HF-HNO3-H2O腐蚀溶液体系下,通过调整腐蚀时间制备了三种典型的多晶硅织构化表面,并利用扫描电子显微镜(SEM)和光电转换效率测试仪(IPCE)对其表面形貌和反射率特性进行表征分析.结果表明:低反射率的织构化表面并未获得更高的转换效率,而在HF-HNO3-H2O腐蚀溶液体系下,腐蚀100 s制备得到的“蠕虫状”的腐蚀坑分布均匀,反射率约为26％;且可以很好匹配太阳电池生产工艺中的后续工序,制备得到的太阳电池效率为16.68％,VOC和JSC分别为623 mV和34.55mA/cm2.该织构化方案已在25 MW多晶硅太阳电池生产线上实施,绒面质量得到保证,不增加工艺难度和生产成本,适合于工业生产.     

纳米线超小绒面太阳电池的改进研究

多晶硅太阳电池由于晶向不一致,存在反射率较高的问题,因此,降低多晶硅太阳电池的反射率成为提高多晶硅太阳电池性能的最有效手段之一。利用硝酸银溶液作为腐蚀液,对多晶硅的表面进行处理,使得多晶硅片表面的反射率在可见光波段降低到5%左右,同时探索了利用氮化硅作为保护层,避免腐蚀液对多晶硅片背面造成损伤的方法。最后,对利用此方法制备多晶硅绒面存在的问题进行了分析,并提出了下一步的改进方案。     

硅纳米孔结构在多晶硅太阳能电池中的应用

利用金属辅助化学刻蚀及碱修饰方法在多晶硅上制备了硅纳米孔结构,比较了硅纳米孔结构和酸制绒常规多晶硅硅片在反射、内量子效率、磷浓度分布以及电池性能等方面的情况。研究表明,硅纳米孔结构多晶硅太阳能电池开压为0.6261V,短路电流为8.683A,填充因子为79.06%,效率为17.66%,比酸制绒常规电池片高出0.23%。     

The Effect of the physico-chemical properties of cellulosic polymers on the Si wafer polishing process

Cellulosic polymers were used as organic additives to reduce the wafer surface roughness during the polishing process. The physico-chemical affinity of the polymer for the wafer and the formation of a hydro-plane on the Si wafer surface were investigated to identify the role of the polymeric additives in the wafer-polishing process. Two different polymers, hydroxyethyl cellulose (HEC) and carboxymethyl cellulose (CMC), were employed as a surface modifier for the wafer. The wettability of the Si surface varied markedly between the different suspensions prepared with HEC and CMC due to different adsorptive behaviors. As a result, the suspension prepared with HEC reduced the haze level and micro-roughness of the wafer, enhancing overall polishing performance.     

Simultaneous qualitative analysis of volatile and nonvolatile organic contamination on silicon wafer by online pyrolysis mass spectrometry

This paper presents a new analytical setup that aims for a qualitative analysis of both volatile and nonvolatile organic contamination simultaneously from one whole silicon wafer. The aim was to develop a screening method that can be used for the identification of the source(s) of organic contamination for quality control in the manufacturing process. The model compounds used in the analysis were a solvent (toluene), a photoresist, and a resist stripper solution. The instrumental setup consisted of a heatable chamber for sample handling and an online mass spectrometer for detection. The organic contamination could be directly desorbed from the surface of the silicon wafer (volatile organic components) or pyrolyzed/desorbed from the surface in air atmosphere at elevated temperature (nonvolatile components), and consequently detected by the mass spectrometer. The mass spectra and the ion chromatograms obtained by the mass spectrometer during the heating of the silicon wafer can be used for the identification of all organic compounds on the silicon wafer and thus, for the identification of a possible source of contamination.     

基于改进生成对抗网络的无监督晶圆缺陷检测

为实现晶圆表面缺陷的无监督检测，提出了一种改进生成对抗网络的无监督晶圆表面缺陷检测模型，该模型通过目标图像与重构图像之间的差异来检测缺陷。该方法使用带有两层跳跃连接和记忆模块的编码器-解码器卷积神经网络来搭建生成器，跳跃连接用以捕获多尺度的输入图像特征，记忆模块对潜在特征实施约束，扩大真实缺陷样本与重构样本间的距离。该方法还通过改进判别器网络结构，使模型轻量化。实验结果表明，该模型能够准确分辨具有缺陷的晶圆样本，ROC曲线下的面积值达到0.934，与已有的无监督学习检测方法相比性能更优,同时判别器网络的参数量和计算量分别降低到1 M和60 M以下。     

反向恢复期脉冲作用下高压晶闸管失效分析

本文搭建了高压晶闸管反向恢复期脉冲作用实验平台与特性参数测试平台,研究了高压晶闸管在反向恢复期不同阶段遭受脉冲冲击过程中的特性参数变化规律,并对退化和失效晶闸管拆片分析,结果表明：反向恢复期脉冲作用下高压晶闸管退化或失效表现为阻断能力的退化或丧失,由此引起晶闸管漏电流剧增,漏电流可作为表征晶闸管状态变化的特征参量;反向恢复期初期和中期冲击失效器件芯片上可见明显击穿点;反向恢复期中期冲击阻断能力退化芯片上可见热应力作用形成的圆斑;反向恢复期末期冲击失效器件可在芯片边缘与绝缘橡胶相接处见雪崩击穿闪痕。#$NL关键词：高压晶闸管; 电压脉冲; 反向恢复期; 失效分析#$NL中图分类号：TM461.4     

基于自适应小波变换的陶瓷瓦鼓包检测方法

瓷砖表面缺陷检测是瓷砖生产过程中不可缺少的环节，针对具有复杂立体纹理干扰的陶瓷瓦表面鼓包缺陷，为了满足自动化检测的需要，本文提出一种基于自适应小波变换的陶瓷瓦表面鼓包检测算法。首先，提取出陶瓷瓦的红色通道图像，并进行高斯滤波的预处理，抑制噪声；其次，采用自适应小波变换、线性中值滤波的方法增强鼓包与背景区域对比度；最后，利用二值化和形态学的方法，得到鼓包区域的信息。实验结果表明，该算法可以检测具有复杂立体纹理干扰的陶瓷瓦表面的鼓包缺陷，检测准确率达到了98.5%，召回率达到了95.0%。     

太阳能电池烧结过程中烧结炉的功率优化设置

在太阳能电池制作过程中,烧结工艺对电池的各项参数起着至关重要的作用。现在大规模生产过程中普遍采用共烧来进行生产,即背场和正面银浆使用同一温度共同进行烧结。这样在工业生产中可以提高生产效率,但可能导致正面银浆或背场没有达到最好烧结效果进而影响电池最后参数。本文通过研究设置烧结炉上下功率,进而分别控制电池上下表面接受的热量来优化烧结,得到理想的烧结效果。     

Plasma-assisted InP-to-Si low temperature wafer bonding

The applicability of wafer bonding as a tool to integrate the dissimilar material system InP-to-Si is presented and discussed with recent examples of InP-based optoelectronic devices on Si. From there, the lowering of annealing temperature in wafer bonding by plasma-assisted bonding is the essence of this review paper. Lower annealing temperatures would further launch wafer bonding as a competitive technology and enable a wider use of it. Oxygen plasma treatment has been proven to be very feasible in achieving a strong bonding already at low temperatures. It was also seen that in our experimental setups the results depended on what plasma parameters that were used, since different plasma parameters create different surface conditions     

基于多尺度纹理特征的EPR电缆终端故障诊断方法

高速铁路列车中乙丙橡胶(EPR)电缆终端常因制作过程中操作不当而导致出现多种缺陷,造成终端局部放电甚至击穿的现象,对检测到的局部放电信号进行准确分类仍然是亟待解决的难题。分别制作了含尖端、环切划伤、金属微粒、气隙4种典型缺陷的终端试样,通过试验记录了各类试样的放电谱图信息。基于试验得到的局部放电谱图库,提出通过图像金字塔理论,构建多尺度局部放电谱图空间,并从中提取1阶纹理统计量、2阶纹理统计量及高阶纹理统计量作为缺陷类型识别的特征参量。同时,结合随机森林算法,基于gini指数完成了特征空间寻优工作,实现了对缺陷类型的正确分类。结果表明：通过随机森林算法,多尺度纹理特征的模型误差率和分类准确率明显优于单尺度纹理特征,能较好地对终端典型缺陷进行分类;同时,由于气隙缺陷和划伤缺陷的放电机理存在相似性,二者缺陷处的局部放电特征同样存在相似现象,因此气隙缺陷和划伤缺陷的分类较易出现误差,导致其识别率偏低,还需针对其图像特征参数和识别算法继续开展研究。     

基于RSHash频繁项集的卫星载荷关联规则算法

遥测数据是反映卫星健康状态的重要依据,对遥测载荷数据进行关联性分析,在一定程度上能反映出卫星的整体运行情况的好坏。针对传统关联规则算法存在效率低下、占用内存过多的问题,提出一种基于RS＿Hash频繁项集的卫星载荷关联规则算法。首先对事务数据库使用动态随机抽样的方法获取样本数据,设计抽样误差和抽样停止规则来确定最优的样本容量;其次将抽取出的样本使用哈希桶来存储频繁项集,进而减少占用的内存,提高算法的运行效率;最后使用3个与载荷数据相似的公开数据集和卫星载荷数据集进行实验,结果表明,在公共数据集上取得了良好的效果,尤其是在具有大数据量级的卫星载荷数据集上效果明显,在不同事务长度和支持度的情况下,相较于Apriori、PCY、SON、FP-Growth、RCM＿Apriori和Hash＿Cumulate算法,RS＿Hash算法在平均时间效率上分别提高了75.81%、49.10%、59.38%、50.22%、40.16%和39.22%。     

射频磁控反应溅射氧化硅薄膜微结构和电击穿场强研究

采用射频磁控反应溅射法在单晶硅片上制备了氧化硅(SiOx)薄膜,分析了薄膜的主要成分,研究了制备工艺对薄膜表面形貌和电击穿场强的影响.结果表明:薄膜的主要成分为氧化硅(SiOx);退火前后,薄膜的表面粗糙度由原来的1.058nm下降至0.785nm,峰与谷之间的高度差由原来的7.414nm降低至5.046nm;薄膜的电击穿场强随溅射功率的增加先增大后减小,通过800℃/100 s的快速热退火,在各种射频功率下制备的薄膜电击穿场强都有明显升高.薄膜的绝缘性能显著增强.