Влияние Текстурирования Поверхности Пластин Кремния Для Солнечных Фотопреобразователей На Их Прочностные Свойства

Abstract

Важной технологической операцией для повышения эффективности солнечных преобразователей на основе кремния является создание на поверхности кремния текстур с размерами шероховатостей, близкими к длинам волн видимого света. Рассмотрено влияние различных вариантов структурирования поверхности кремниевых пластин на их прочностные свойства. Рассмотрены четыре вида поверхностных текстур кремния: после избирательного травления в щелочном растворе, пирамидально текстурированные поверхности, текстурированные с помощью окисления под тонким слоем V2O5 и после высокотемпературного отжига и обработки в HF. Получены электронно-микроскопические изображения всех четырех текстур, и измерена прочность методом "кольцо-в-кольцо" по-разному текстурированных пластин кремния. Методом конечных элементов рассчитаны зависимости максимальных напряжений и прогиб под малым кольцом от нагрузки. Совпадение последней с экспериментом служило критерием правильности определения прочности пластин. Рассчитаны средние значения и среднеквадратичные отклонения прочности для каждой из четырех групп пластин кремния. Ключевые слова: кремний для солнечных преобразователей, структура поверхности, расчет напряжений, прочность.

Исследование Прочности Тонких Пластин Кремния В Зависимости От Методов Обработки Их Поверхности При Утонении

“…При оценке прочности плаcтин в качестве способа нагружения обычно используют трех-или четырехточечный одноосный изгиб полосок [1][2][3], биаксиальный (осесимметричный) изгиб [4][5][6], реже индентирование [7] и гидростатическое давление [8]. Расчет прочности проводится либо по формулам классической теории упругости в соответствии со стандартом ASTM C 1161-02c для случая одноосного изгиба или ASTM C 1499-15 для осесимметричного изгиба [2,3], либо методом конечных элементов (finite element method) [1,[4][5][6]. Недостатком методов трех-или четырехточечного изгиба является то, что разрушение пластины вызывается концентраторами напряжений на краях пластины.…”