硅半导体材料：分离表面复合速率与体寿命的数值分析

“单晶硅体寿命与表面复合速率的分离 - 宋成源，李平，王宇轩，王禹均，刘爱民 - 大连理工大学物理与光电工程学院” 这篇论文着重讨论了单晶硅半导体材料中的关键参数——体寿命和表面复合速率，并介绍了一种分离这两种参数的方法。在硅太阳能电池的研究与开发中，体寿命和表面复合速率起着至关重要的作用，因为它们直接影响到硅片的光电转换效率。 体寿命是指非平衡少数载流子（如空穴或电子）在晶体内部自由存在而不被复合的平均时间，它直接影响硅片的电荷收集效率。而表面复合速率则是指非平衡载流子在硅片表面与环境交互时复合的速度，这对硅片的表面质量及抗反射涂层的性能至关重要。 论文基于单晶硅中非平衡少数载流子浓度的一维连续性方程，采用准稳态光电导测试模式进行了数值分析。在高注入条件下，作者们通过计算不同电阻率的P型单晶硅，揭示了体寿命对于载流子分布的影响。他们发现，相比于常数体寿命，依赖于非平衡载流子浓度变化的体寿命更显著地影响载流子的行为。 实验结果显示，体寿命和表面复合速率可以通过这种方法进行有效的分离和量化。这对于优化硅太阳能电池的设计，尤其是改善电池的性能和提高效率，提供了重要的理论基础和技术手段。此外，论文还指出，这种分离方法对于理解和控制硅片的电子特性，以及进一步提升硅太阳能电池的工业化生产水平具有重要意义。 关键词涵盖了硅太阳能电池、准稳态光电导、体寿命和表面复合速率，表明该研究的核心内容是围绕这些关键概念展开的。论文的作者包括宋成源、李平、王宇轩、王禹均和刘爱民，其中刘爱民教授是通信联系人，主要研究方向为太阳能电池。 这篇“首发论文”提供了一种新的方法来独立评估单晶硅材料的体寿命和表面复合速率，这对于太阳能电池行业的研究者和工程师来说是一个有价值的工具，有助于推动太阳能技术的进步。