开展了毫秒脉冲激光辐照单晶硅的实验研究, 基于马赫-曾德尔干涉技术测量了毫秒脉冲激光与单晶硅相互作用过程中的在线应力损伤。用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件建立了毫秒脉冲激光辐照单晶硅的数值仿真模型。从理论和实验两方面探讨了毫秒脉冲激光与单晶硅作用时, 相同脉宽不同能量密度下应力场随时间的演变规律。进一步研究了干涉条纹的处理方法, 基于传统x轴投影法提出了用45°投影法来计算材料各方向上的应变, 并对两种处理方法得到的实验结果进行了对比。结果显示: 与仿真结果相比, x轴投影法实验结果的误差为9.5%~29.3%, 而45°投影法实验结果的误差为0.1%~22.6%, 表明用马赫-曾德尔干涉法测量激光辐照单晶硅产生的在线应力损伤时, 采用45°投影法计算材料各方向上的应变结果更为准确。该实验和计算方法为单晶硅在线应力损伤的研究提供了理论和实验上的指导。
激光与物质相互作用 单晶硅 毫秒脉冲激光 在线应损伤力 马赫-曾德尔干涉术 interaction of laser beam and material monocrystal silicon ms pulse laser real-time stress damage Mach-Zehnder interferometry
北京工业大学激光工程研究院高功率激光先进制造实验室, 北京 100124
不同晶面单晶硅的物理性能和化学性能的微小差异会对微纳加工结果产生明显影响。利用电子背散射衍射(EBSD)技术,研究了不同晶面单晶硅在飞秒激光作用下的行为特性。结果表明, (111)面单晶硅在飞秒激光能量密度低于和高于破坏阈值时分别形成非晶区和刻蚀区, 而(100)面单晶硅在不同能量飞秒激光的作用下只形成刻蚀区。飞秒激光在微纳加工领域得到广泛应用, 对晶体材料的不同晶面在飞秒激光作用下的行为特性的研究有助于制造新型微纳器件。
激光制造 飞秒激光 晶粒取向 电子背散射衍射 单晶硅
华中科技大学 光电科学与工程学院, 武汉光电国家实验室, 武汉 430074
设计良好的减反膜系, 提高太阳电池的光电转换效率是太阳电池研制中的一个重要问题。文章从减反膜理论出发, 利用计算机软件模拟分析, 获得了单层膜、双层膜系反射率百分比与波长的关系, 并给出了具体入射波长(即632.8nm、800nm)条件下膜的最佳厚度。采用PC1D软件模拟了覆盖减反膜的单晶硅电池的I-V曲线, 证实电池转换效率大大提高。研究结果可应用于太阳电池的设计中。
单晶硅电池 减反膜 优化设计 转换效率 外量子效率 monocrystal silicon solar cells antireflection coating optimized design conversion efficiency external quantum efficiency
上海超日太阳能科技股份有限公司, 上海 201406
介绍了在制绒前使用双氧水 +低浓度碱液 +超声的预清洗工艺的新方法。与常规的预清洗工艺相比, 新的预清洗工艺避免了生产过程中的漂篮现象, 改善了硅片表面的清洁质量, 降低了表面微粗糙度。通过扫描电子显微镜(SEM)观察, 使用双氧水预清洗后的制绒绒面金字塔尺寸小而均匀, 反射率也有所降低。新预清洗工艺制绒后的硅片增加了对入射光的吸收, 有利于提高电池短路电流, 对提升电池光电转换效率有重要意义。
双氧水 单晶硅片 制绒 hydrogen peroxide monocrystal silicon wafer texture
