مشخصه یابی اتصال Ni/Cu براساس شیوه لایه نشانی الکتروشیمیایی نیکل برای سلول های خورشیدی مولتی کریستال سیلیکونی

نویسنده

Electrical Engineering, K. N. Toosi University of Technology

چکیده

در این مقاله، ساختار Ni/Cu به عنوان اتصال اهمی بر روی زیرلایه مولتی کریستال سیلیکون به روش الکتروشیمیایی (آبکاری الکتریکی) لایه �نشانی و مقاومت الکتریکی آن بهینه شده است. به منظور ایجاد ساختار مورد نظر، نیکل به دو روش آبکاری غیرالکتریکی و الکتریکی بر روی زیرلایه�های n+-Si� لایه نشانی شده و پس از گرمادهی (جهت بهبود خواص کریستالی)، لایه�ای از مس به روش آبکاری الکتریکی به منظور کاهش مقاومت سطحی و تماس بر روی لایه نیکل قرار گرفته است. به منظور بررسی ساختار بلوری، ساختار سطحی و عناصر تشکیل دهنده این لایه �ها به ترتیب از آنالیزهای XRD، SEM و EDX و همچنین برای بررسی ناهمواری موجود در سطح نمونه�ها از DEKTAK استفاده شده است. با توجه به ناهمواری زیاد در سطح زیرلایه مولتی کریستال سیلیکون، در حین لایه ?نشانی از دستگاه ماورای صوت برای دستیابی به تماس�های اهمی با چسبندگی بسیار خوب و کیفیت بالا استفاده شده است. پس از الگودهی نقاب مورد نظر، برای اندازه�گیری مقاومت تماس از روش مدل خط انتقال Transmission Line Model (TLM) استفاده شده است. نتایج نشان می�دهند ساختاری که لایه نیکل در آن به روش آبکاری غیر الکتریکی لایه نشانی شده، مقاومت ویژه تماس� cm-2? 5-10�9/8 بوده و لایه نیکل از چسبندگی لازم برخوردار نیست. ساختاری که نیکل در آن به روش آبکاری الکتریکی لایه ?نشانی شده، دارای مقاومت ویژه تماس cm-2? 5-10�2/2 و از کیفیت بالاتری برخوردار بوده که مقاومت تماس مناسبی برای اتصالات جلویی در سلول?های خورشیدی مولتی کریستال سیلیکون� به� شمار می�آید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Characterization of Ni/Cu Contacts Based on Nickel Electrochemical Method for Multicrystalline Silicon Solar Cells

چکیده [English]

in this paper, a low-cost Ni/Cu structure as an ohmic contact was fabricated on multicrystalline n+-Si by using electrochemical method and the electrical resistivity of the contact was optimized. Ni was deposited on substrates by two methods: electroless plating and electroplating. After Ni electroplating, samples were annealed at various temperature and then an electroplated copper layer was formed on Ni film in order to reduce the sheet and contact resistance with using an ultrasonic system one can obtain a film with the lower surface roughness and the higher quality. Post treatments of the coated Ni improved the crystalline structure of the electroplated layer. SEM, XRD, and EDX analyses were used to investigate the surface morphology, structure and composition of deposited films. The surface roughness was investigated by profile stylus DEKTAK. Contact resistance of the Si/Ni/Cu structure was measured using the Transmission Line Model (TLM) method. Results demonstrate that specific contact resistance for the electroless plated Ni/Cu structure is 8.9×10-5 Ωcm2, while an optimum specific contact resistance of 2.2 ×10-5 Ωcm2 is obtained for structure with electroplated Ni layers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Electroplating
  • Elecrtoless plating
  • Solar Cell
  • Ni/Cu contact
  • Contact Resistance