Applied Nokota电化学沉积系统助力先进芯片封装
电沉积法制备碱性电解水镍基析氧电极的研究进展
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 12 期电沉积法制备碱性电解水镍基析氧电极的研究进展张静1，2，贺业亨1，王晶晶1，夏博文1，赵秦峰1，王延飞1，余颖龙1，邵晨熠1，龙川1（1 中国石油石油化工研究院，北京 102206；2 中国石油大学(北京)化学工程与环境学院，北京 102249）摘要：在“碳达峰、碳中和”的目标下，绿氢成为极具前景的清洁能源。
碱性电解水制取绿氢技术商业化程度最高，但由于析氧反应（OER ）动力学过程缓慢且需要较高的过电位，成为制约电解水电极效率的主要瓶颈。
商业电解槽中广泛使用的镍网或泡沫镍电极的OER 性能仍有很大提升空间，在其上复合镍基催化功能层，开发新型高活性的析氧电极有利于提高电极效率，降低制氢成本。
电沉积技术具有工艺简单、条件温和、利于放大生产自支撑电极的优势，成为工业化生产OER 电极的理想工艺之一。
本文综述了近年来利用电沉积技术制备的镍基析氧电极并用于碱性电解水的研究进展。
采用电沉积技术在镍网或泡沫镍基底上制备镍（氢）氧化物、双金属及多元金属以及非金属掺杂的镍基催化剂作为催化功能层，通过增强催化功能层的电导率及金属间的协同作用、增加活性位点数量、减小扩散路径以及改变表面原子构型等方式提高镍基自支撑电极的OER 性能。
最后，展望了镍基自支撑电极在电解水领域的应用，同时指出了电沉积法制备电极材料存在的挑战。
关键词：电解；制氢；催化剂；镍基自支撑电极；析氧反应；电沉积法中图分类号：TQ151.1 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）12-6239-12Research progress on nickel-based oxygen evolution electrode preparedby electrodeposition for alkaline water electrolysisZHANG Jing 1，2，HE Yeheng 1，WANG Jingjing 1，XIA Bowen 1，ZHAO Qinfeng 1，WANG Yanfei 1，YU Yinglong 1，SHAO Chenyi 1，LONG Chuan 1(1 Petrochemical Research Institute of PetroChina, Beijing 102206, China; 2 College of Chemical Engineering andEnvironment, China University of Petroleum (Beijing), Beijing 102249, China)Abstract: Under the goal of “peak carbon dioxide emissions, carbon neutral ”, green hydrogen has become a promising clean energy source. The technology of producing green hydrogen by alkaline electrolysis of water has the highest degree of commercialization, but because of the slow kinetic process of oxygen evolution reaction (OER) and the high overpotential, it has become the main bottleneck restricting the efficiency of electrolytic water electrode. There is still much room to improve the OER performance of nickel mesh or nickel foam electrode widely used in commercial electrolytic cells. It is beneficial to improve the electrode efficiency and reduce the cost of hydrogen production by compounding nickel-based catalytic functional layer on it and developing new high-activity oxygen evolution electrode. Electrodeposition technology has the advantages of simple process and mild conditions, which is beneficial to scale up the production of self-supporting electrodes, and has become one of the ideal综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0067收稿日期：2023-01-13；修改稿日期：2023-04-25。
采用电沉积技术制备铋纳米线阵列
采用电沉积技术制备铋纳米线阵列王为;王惠;巩运兰【期刊名称】《天津大学学报（英文版）》【年(卷),期】2001(007)003【摘要】In the fabrication of Bi nanowire array thermoelectric materials,electrodeposition technology has been used to deposit bismuth into the nanopores of anodic alumina porous films.The experiments show that the temperature significantly affects the electrodepositing process,and the simple form of Bi3＋ in the solutions is helpful to the deposition of metal Bi.The pulse plating technique is necessary for the electrodeposition because of the diffusive difficulty of Bi3＋ into the nanopores of the films.The XRD analysis indicates that Bi nanowire arrays have been manufactured by this technology.%采用电沉积技术，通过将铋沉积到氧化铝多孔膜的纳米级微孔内，制备铋纳米线阵列材料．实验发现，温度对电沉积过程有显著影响，镀液中铋以简单Bi3＋离子形式存在有助于金属铋沉积到氧化铝多孔膜的纳米级微孔内．由于Bi3＋离子在氧化铝模板的纳米级微孔内扩散困难，故采取脉冲电沉积工艺．XRD分析显示，通过电沉积工艺制备出了Bi纳米线材料．【总页数】3页(P207-209)【作者】王为;王惠;巩运兰【作者单位】天津大学化工学院,;天津大学化工学院,;天津大学化工学院,【正文语种】中文【中图分类】TB383因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
TOPCon太阳电池单面沉积Poly-Si的工艺研究
第53卷第5期2024年5月人㊀工㊀晶㊀体㊀学㊀报JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS Vol.53㊀No.5May,2024TOPCon 太阳电池单面沉积Poly-Si 的工艺研究代同光,谭㊀新,宋志成,郭永刚,袁雅静,倪玉凤,汪㊀梁(青海黄河上游水电开发有限责任公司西安太阳能电力分公司,西安㊀710100)摘要:目前隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)电池制造技术越来越成熟,所耗成本不断降低㊂行业内普遍采用低压化学气相沉积(LPCVD)方式进行双面沉积或单面沉积㊂单面沉积存在Poly-Si 绕镀问题,严重影响电池片转化效率和外观质量,同时正面绕镀层去除难度较大,在用碱溶液去除绕镀层的同时,存在绕镀层去除不彻底或者非绕镀区域P +层被腐蚀的风险,导致P +发射极受损,严重影响电池片外观质量与性能㊂双面沉积可避免上述问题,但产能减少一半,制造成本增加㊂本文对单面沉积Poly-Si 工艺及绕镀层去除工艺进行研究,在TOPCon 电池正面及背面制作了一层合适厚度的氧化层掩膜,搭配合适的清洗工艺㊁去绕镀清洗工艺,既可有效地去除P +层绕镀的Poly-Si,也可很好地保护正面P +层及背面掺杂Poly-Si 层不受破坏,同时可大幅提升产能㊂关键词:TOPCon 太阳电池;Poly-Si 绕镀层;低压化学气相沉积;BSG;PSG;腐蚀速率中图分类号:TM914.4;TB43㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1000-985X (2024)05-0818-06Single-Sided Deposition of Poly-Si in TOPCon Solar CellsDAI Tongguang ,TAN Xin ,SONG Zhicheng ,GUO Yonggang ,YUAN Yajing ,NI Yufeng ,WANG Liang (Xi an Solar Power Branch,QingHai Huanghe Hydropower Development Co.,Ltd.,Xi an 710100,China)Abstract :At present,the technology of tunnel oxide passivated contact (TOPCon)solar cells is becoming more and more mature,and the manufacturing cost is decreasing.TOPCon cell technology has been applied in the process of manufacture.Low-pressure chemical vapor deposition (LPCVD)is widely used in the industry for double-sided deposition or single-sided deposition.Single-sided deposition has the problem of Poly-Si winding coating,which seriously affects the efficiency and appearance quality of solar cells.It is difficult to remove the winding coating on the front side.While removing the winding coating in alkali solution,there is a risk of incomplete removal of the winding coating or corrosion risk of P +layer in non-winding plating area.As a result,the P +emitter is damaged,which seriously affects the appearance quality and performance of solar cells.Double-sided deposition can avoid the above risks,but the production capacity will be reduced by half,the manufacturing cost will increase.In this paper,the single-sided deposition of Poly-Si process and the removal process of the winding coating were studied.A layer of oxide coating with appropriate thickness is made on the front and back of TOPCon solar cells.With appropriate cleaning process and unwinding plating cleaning process,the Poly-Si winding coated with P +layer can be effectively removed,and the front P +layer and the doped Poly-Si layer on the back can be well protected from damage,and the production capacity can be greatly improved.Key words :TOPCon solar cell;Poly-Si winding coating;low pressure chemical vapor deposition;BSG;PSG;corrosion rate ㊀㊀收稿日期:2023-09-11㊀㊀作者简介:代同光(1986 ),男,山东省人,工程师㊂E-mail:tg334334@0㊀引㊀㊀言近年来,为应对能源危机和日益严重的环境问题,各国都在大力发展新能源,太阳能光伏发电技术因具有高效㊁清洁㊁取之不尽等优点,越来越受到国际能源产业的青睐㊂目前产业上应用最广泛的太阳能电池为传统晶硅电池,主要是以P 型单晶硅为衬底的钝化发射极背接触太阳电池(passivated emitterand rear cell,PERC)为主,但受P 型硅材料质量和器件结构设计的限制,其光电转化效率很难提高到23%以上[1]㊂而以N 型单晶硅片为衬底的N 型电池片,具有少子寿命高㊁对金属污染容忍度高㊁光致衰减低等㊀第5期代同光等:TOPCon太阳电池单面沉积Poly-Si的工艺研究819㊀优点,可用于制备双面电池,提高了太阳能电池系统的发电量,所以N型技术替代P型技术已成为光伏行业发展的趋势㊂在现有的N型电池中,隧穿氧化层钝化接触(tunnel oxide passivated contact,TOPCon)电池的隧穿氧化层和非晶硅层的沉积为硅片的背面提供了良好的表面钝化,提升了电池的开路电压和短路电流[2],TOPCon 电池具有工艺流程简单㊁效率提升空间大等优点,已被广泛应用于N型高效太阳能电池量产㊂TOPCon电池核心结构由SiO2隧穿氧化层和磷掺杂的多晶硅层组成,目前行业内TOPCon电池的制备方式主要为低压化学气相沉积(low pressure chemical vapor deposition,LPCVD)法[3]㊁等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition,PECVD)法和溅射法,其中LPCVD技术制备的多晶硅膜层在片内及片间呈现较好的均匀性,电池端良率较高,工艺时间相对较短,生产效率高,同时LPCVD设备具有产能大㊁易于维护等优势,因此,LPCVD技术是目前TOPCon电池厂商布局的主流技术路线[4]㊂该技术采用LPCVD方式进行双面沉积或单面沉积,工艺的基本原理是将一种或数种气态物质,在较低压力下,用热能激活,使气态物质发生热分解或化学反应,沉积在衬底表面形成所需的薄膜㊂本征Poly-Si层的沉积主要应用硅烷的热分解来完成,在580~620ħ高温下,通入一定流量的硅烷,并将压力控制在一定范围内,硅烷热分解后在硅片表面沉积一定厚度的Poly-Si,化学反应式为SiH4ңSiˌ+2H2ʏ(1)其中单面沉积产能大但容易导致硅片正面边缘被绕镀Poly-Si(简称绕镀层),该绕镀层的存在影响电池正面对光的吸收,进而影响电池光电转换效率[5]㊂研究发现,与HF/HNO3酸刻蚀处理电池表面多晶硅绕镀相比,采用KOH碱刻蚀方法所处理的电池样品,在电池漏电流方面更具有优势[6],所以目前行业内普遍采用碱刻蚀去除绕镀层㊂但是碱溶液对前表面的腐蚀是全面的,也就导致前表面非绕镀区域也会受到影响,在去除绕镀层的同时,存在正面绕镀层去除不彻底或者非绕镀区域P+发射极被腐蚀的风险,严重影响电池片外观质量和性能㊂双面沉积可避免上述问题,但产能将减少一半,制造成本增加㊂为了保证单面沉积后电池的P+发射极在碱刻蚀过程中不被损坏,需要在P+发射极表面制备一层掩膜㊂本工作采用硼扩散时产生的硼硅玻璃(borosilicate glass,BSG)作为电池P+发射极掩膜,优点有:不增加新的生产设备,减少了电池制备成本;可通过调节硼扩散工艺实现P+发射极与BSG掩膜的共同制备,减少了电池制备流程,并避免样品转移过程带来的污染[6]㊂根据TOPCon电池工艺流程,在LPCVD后须对后表面进行磷掺杂㊂研究人员采用三氯氧磷热分解沉积方式进行磷掺杂,反应过程中生成的磷硅玻璃(phosphosilicon glass,PSG)被绕镀至硅片前表面,且绕镀的PSG厚度并不均匀,PSG的存在将影响Poly-Si绕镀层的去除,需要在去绕度工序前用HF 酸溶液去除㊂之前的研究人员通过实验发现,不同厚度的PSG叠加BSG,在HF酸溶液内的腐蚀速率不一致,进而影响前表面掩膜对P+发射极的保护作用㊂本文对单面沉积Poly-Si工艺及绕镀层去除工艺进行研究,通过在TOPCon电池正面及背面制备一层适宜厚度的氧化层掩膜,搭配刻蚀及去绕镀工序适宜浓度的清洗工艺,既可有效地去除P+层绕镀,也可很好地保护正面P+层及背面掺杂Poly-Si层不受破坏,解决Poly-Si绕镀层问题的同时,提高LPCVD产能㊂1㊀实㊀㊀验1.1㊀LPCVD单㊁双面Poly-Si沉积工艺对TOPCon电池外观及性能影响的实验在本公司TOPCon工艺产线其他工序工艺保持不变的条件下,LPCVD分别采用单插㊁双插方式制作电池,Poly-Si厚度120nm,对比LPCVD单㊁双面Poly-Si沉积时硅片前表面膜层结构的差异及LPCVD工艺后外观差异㊂1.2㊀LPCVD单㊁双面Poly-Si沉积时氧化层厚度对半成品外观影响的实验LPCVD采用单㊁双插方式制作电池半成品样片,在硼扩散㊁磷扩散工艺过程中,通过调整氧化压力,在硅片表面生长不同厚度的BSG㊁PSG,其他工序工艺保持不变,镀正面氮化硅后目测统计外观异常比例,实验设计如表1所示㊂820㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第53卷表1㊀不同氧化层厚度对单、双面Poly-Si 沉积TOPCon 太阳电池外观影响实验方案Table 1㊀Experimental scheme of effect of different oxide layer thickness on the appearance of single-sided anddouble-sided Poly-Si deposited TOPCon solar cellsLPCVDGroup Count Thickness of BSG /nm Thickness of PSG /nm G1-14008030Single-sideG1-240010040G1-340012050G2-14008030Double-side G2-240010040G2-3400120501.3㊀HF 酸溶液对不同厚度氧化层腐蚀速率影响的实验在上述实验硼扩散㊁磷扩散工艺过程中,同步使用碱抛光片在表面制备不同厚度的BSG㊁PSG㊁BSG +PSG,对比其在刻蚀HF 酸溶液内的腐蚀速率差异,实验设计如表2所示㊂表2㊀不同厚度氧化层在HF 酸内腐蚀速率实验方案Table 2㊀Experimental scheme of corrosion rate comparison in HF acid for different oxide layer thicknessOxide layer Thickness /nm Concentration of HF /%Time /s BSG 80 1.5120PSG 50 1.512080+30 1.5120BSG +PSG80+40 1.512080+50 1.51201.4㊀Poly-Si 厚度及绕镀面积对单面Poly-Si 沉积TOPCon 电池外观影响的实验LPCVD 采用双插方式制作电池半成品样片,通过调整LPCVD 沉积时间得到不同厚度的Poly-Si,其他工序工艺保持不变,镀膜后统计外观异常比例㊂1.5㊀实验过程实验材料:N 型金刚线切割硅片制绒后半成品若干㊁N 型金刚线切割硅片抛光片若干㊁HF 酸溶液㊂图1㊀TOPCon 电池制备工艺路径Fig.1㊀Preparation process path of TOPCon cells 实验设备及仪器:深圳捷佳创湿法槽式清洗设备㊁深圳捷佳创低压扩散设备㊁普乐LPCVD㊁RENA InOxSide 链式刻蚀机㊁深圳捷佳创管式镀膜设备㊁Syscos COSE PV4.0光谱椭偏仪㊂实验方法:取N 型金刚线切割硅片制绒后半成品若干,使用深圳捷佳创低压扩散设备进行硼扩散工艺,通过调整氧化压力制备不同厚度的BSG,硼扩后的样品按实验组进行分类,经RENA链式刻蚀机清洗背表面及侧边横截面的BSG 后,浸没在捷佳创湿法槽式设备NaOH 刻蚀槽中对背表面进行抛光,再使用普乐LPCVD 设备进行单㊁双面Poly-Si 沉积,之后在深圳捷佳创低压扩散设备进行磷扩散工艺,通过调整氧化压力制备不同厚度的PSG,后流转至去PSG 工序,使用RENA 链式刻蚀机清洗前表面绕镀Poly-Si 上层绕扩PSG,进一步在去绕镀清洗工序使用深圳捷佳创湿法槽式NaOH 刻蚀溶液去除绕镀Poly-Si,最后使用深圳捷佳创管式镀膜设备对硅片前表面镀氮化硅膜,实验结束后全检外观,统计半成品外观情况㊂上述硼扩散㊁磷扩散过程中,同步使用NaOH 碱刻蚀抛光后的硅片作为氧化层厚度监控片,并随样品进行流转,用于去PSG 工序监控氧化层厚度变化㊂实验样品制作工艺流程如图1所示㊂㊀第5期代同光等:TOPCon太阳电池单面沉积Poly-Si的工艺研究821㊀2㊀结果与讨论2.1㊀LPCVD单、双面Poly-Si沉积工艺对TOPCon电池结构及外观的影响当LPCVD采用双面沉积(单槽单插)时,硅片正表面㊁背面均沉积厚度一致的Poly-Si,硅片前表面颜色均匀㊂采用单面沉积(单槽双插)时,硅片背面沉积厚度一致的Poly-Si,硅片正面绕镀厚度不一致的Poly-Si,根据前表面外观颜色可以看出,从硅片边缘到中心,绕扩的多晶硅厚度呈递减趋势,单双面沉积P+层绕镀结构对比如图2所示㊂LPCVD工艺前和工艺后半成品前表面外观如图3所示㊂图2㊀LPCVD单面与双面结构图Fig.2㊀Structure of single-sided and double-sided by LPCVD图3㊀LPCVD单面与双面P+层外观Fig.3㊀P+layer appearance of single-sided and double-sided by LPCVD2.2㊀LPCVD单面Poly-Si沉积时氧化层厚度对半成品外观影响经实验数据分析(见表3)可知,LPCVD采用双面沉积时,样品镀膜后外观无异常㊂LPCVD采用单面沉积时,当硼扩散BSG厚度小于80nm时,在BOE去绕镀时不足以保护P+层,导致部分区域被腐蚀抛光;当BSG厚度大于100nm时,抛光现象消除;当PSG厚度大于40nm时,在BOE去绕镀时P+层局部被过度腐蚀导致外观发白的比例最高;当PSG厚度小于40nm时,发白比例随PSG厚度减小而递减㊂外观正常及异常图片如图4所示㊂表3㊀LPCVD单面与双面匹配不同厚度氧化层的外观数据Table3㊀Appearance data of single-sided and double-sided by LPCVD matching with different oxide layer thickness LPCVD Group Proportion of polishing/%Proportion of whiten/%G1-110 Single-side G1-200.5G1-30 1.5G2-100 Double-side G2-200G2-3002.3㊀HF酸溶液对不同掺杂氧化层腐蚀速率的影响HF酸对不同厚度氧化层腐蚀能力数据如图5所示㊂从图中可以看出,不同氧化层在同一浓度HF酸溶液内的腐蚀速率为:V BSG<V PSG<V BSG+PSG㊂在腐蚀BSG+PSG叠层掩膜时,随着PSG厚度的增加,腐蚀速率将增大,而在磷扩工艺过程中,P+层绕镀的PSG厚度是不一致的,这将导致刻蚀在去除P+层PSG绕镀时,腐822㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第53卷蚀速率不一致,部分区域剩余掩膜较薄,在去绕镀时被腐蚀,被腐蚀区域比表面积变小,在镀氮化硅膜时,同一条件下,反应气体流量相同,比表面积大的区域沉积的氮化硅厚度越小,而比表面积小的区域则反之[7],导致被腐蚀区域膜厚异常,外观呈发白状,所以在选择磷扩散工艺时,要尽量降低P +层绕扩的PSG 厚度,以降低BSG +PSG 叠层掩膜在刻蚀的腐蚀速率差异㊂图4㊀LPCVD 单面经去绕镀㊁镀膜后的外观Fig.4㊀Appearance after dewinding and coating of single-side by LPCVD图5㊀HF 酸对不同厚度氧化层腐蚀能力数据Fig.5㊀Etching ability data of HF acid to different oxide layers thickness 2.4㊀改进效果评估综上所述,通过在TOPCon 电池前表面制备适宜厚度的BSG 掩膜,同时控制PSG 厚度,可有效解决单面Poly-Si 沉积导致的外观异常,同步制作两组改进前和改进后的电池片进行对比,统计前表面外观异常比例和电性能参数,评估改进效果,实验条件及结果如表4所示㊂实验结果显示,改进前外观抛光比例1.2%,外观发白比例1.8%,改进后外观无明显异常㊂改进前外观异常区域PN 结被腐蚀破坏,难以产生光生伏特效应,导致转化效率损失,改进后外观无异常,电池性能显著提升㊂表4㊀不同厚度氧化绕镀层对单面Poly-Si 沉积TOPCon 太阳电池外观及电性能影响Table 4㊀Effects of different oxide layer thickness on the appearance and electrical properties of TOPCon solar cells deposited by single-sided Poly-SiGroup Count Thickness of BSG /nm Thickness of PSG /nm U oc /V I sc /AR s /ΩR sh /ΩFF /%NCell /%Proportion of polishing /%Proportion of whiten /%Baseline 40080500.706513.69140.0009460282.6624.27 1.2 1.8Improvement 400100300.707413.69950.0008466582.7824.32003㊀结㊀㊀论1)在TOPCon 工艺过程中,LPCVD 采用单面Poly-Si 沉积时,前表面非绕镀区域在清洗去绕镀时容易被腐蚀,导致电池片外观异常㊁效率损失㊂㊀第5期代同光等:TOPCon太阳电池单面沉积Poly-Si的工艺研究823㊀2)氧化层厚度对TOPCon电池外观起着至关重要的作用,当硼扩散BSG厚度小于一定量时,在BOE去绕镀时不足以保护P+层,导致部分区域被腐蚀抛光;PSG厚度大于一定厚度时,在BOE去绕镀时P+层局部易被过度腐蚀导致发白㊂3)各掺杂氧化层在刻蚀HF酸溶液内的腐蚀速率为:V BSG<V PSG<V BSG+PSG㊂在腐蚀BSG+PSG叠层掩膜时,随着PSG厚度的增加,腐蚀速率将增大㊂4)通过在TOPCon电池正面制备一层适宜厚度的氧化层掩膜,搭配刻蚀及去绕镀工序化学品1.5%浓度的清洗工艺,即可有效地去除P+层绕镀的Poly-Si,也可很好地保护正面P+层不受破坏,解决单面沉积Poly-Si 外观异常的同时,提高LPCVD产能㊂参考文献[1]㊀张㊀志.隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)太阳电池的研究[D].昆明:昆明理工大学,2019.ZHANG Z.Research on tunneling oxide passivation contact(TOPCon)solar cells[D].Kunming:Kunming University of Science and Technology,2019(in Chinese).[2]㊀肖友鹏,李桂金.硅太阳电池钝化载流子选择性接触概念与现状[J].电源技术,2019,43(11):1897-1900.XIAO Y P,LI G J.Concept and present situation of passive carrier selective exposure in silicon solar cells[J].Chinese Journal of Power Sources,2019,43(11):1897-1900(in Chinese).[3]㊀SACHS E,PRUEGER G,GUERRIERI R.An equipment model for polysilicon LPCVD[J].IEEE Transactions on SemiconductorManufacturing,1992,5(1):3-13.[4]㊀王举亮,贾永军.LPCVD法制备TOPCon太阳能电池工艺研究[J].人工晶体学报,2023,52(1):149-154.WANG J L,JIA Y J.Preparation of TOPCon solar cells by LPCVD method[J].Journal of Synthetic Crystals,2023,52(1):149-154(in Chinese).[5]㊀张㊀婷,刘大伟,宋志成,等.多晶硅绕镀层的去除工艺研究[J].人工晶体学报,2020,49(9):1641-1645.ZHANG T,LIU D W,SONG Z C,et al.Research on surround coating removal technology for polysilicon[J].Journal of Synthetic Crystals, 2020,49(9):1641-1645(in Chinese).[6]㊀周㊀颖.n型隧穿氧化层钝化接触太阳电池的量产关键问题研究[D].大连:大连理工大学,2021.ZHOU Y.Study on key Issues in mass production of N-type tunneling oxide passivation contact solar cells[D].Dalian:Dalian University of Technology,2021(in Chinese).[7]㊀涂宏波,马㊀超,王学林,等.晶硅太阳电池氮化硅膜产生色差的影响因素研究[J].化工中间体,2013,10(5):37-41.TU H B,MA C,WANG X L,et al.The inluence factors causing color diference of silicon nitride film of crystalline silicon solar cell[J].Chemical Intermediates,2013,10(5):37-41(in Chinese).。
《硅光子设计：从器件到系统》笔记
《硅光子设计：从器件到系统》阅读记录目录一、基础篇 (3)1.1 光子学基础知识 (4)1.1.1 光子的本质与特性 (4)1.1.2 光子的传播与相互作用 (5)1.2 硅光子学概述 (6)1.2.1 硅光子的定义与发展历程 (7)1.2.2 硅光子学的应用领域 (9)二、器件篇 (10)2.1 硅光子器件原理 (11)2.2 硅光子器件设计 (13)2.2.1 器件的结构设计 (14)2.2.2 器件的工艺流程 (15)2.3 硅光子器件的性能优化 (16)2.3.1 集成电路设计 (17)2.3.2 封装技术 (18)三、系统篇 (20)3.1 硅光子系统架构 (21)3.1.1 系统的整体结构 (22)3.1.2 系统的通信机制 (23)3.2 硅光子系统设计 (25)3.2.1 设计流程与方法 (26)3.2.2 设计实例分析 (27)3.3 硅光子系统的测试与验证 (29)3.3.1 测试平台搭建 (30)3.3.2 性能评估标准 (31)四、应用篇 (31)4.1 硅光子技术在通信领域的应用 (33)4.1.1 光纤通信系统 (34)4.1.2 量子通信系统 (35)4.2 硅光子技术在计算领域的应用 (36)4.2.1 软件定义光计算 (37)4.2.2 光子计算系统 (38)4.3 硅光子技术在传感领域的应用 (39)4.3.1 光学传感器 (40)4.3.2 生物传感与检测 (41)五、未来展望 (42)5.1 硅光子技术的发展趋势 (43)5.1.1 技术创新与突破 (44)5.1.2 应用领域的拓展 (45)5.2 硅光子技术的挑战与机遇 (47)5.2.1 人才培养与引进 (48)5.2.2 政策支持与产业环境 (49)一、基础篇《硅光子设计：从器件到系统》是一本深入探讨硅光子技术设计与应用的专著，涵盖了从基础理论到系统应用的全面知识。
在阅读这本书的基础篇时，我们可以对硅光子设计的核心概念有一个初步的了解。
半导体晶圆纳米电化学沉积
半导体晶圆纳米电化学沉积是一种用于制造半导体器件的技术。
它涉及在半导体晶圆表面上进行电化学沉积，以形成纳米级的薄膜或结构。
在这个过程中，晶圆被放置在电解池中，通过外加电压，电解液中的离子在晶圆表面发生电化学反应，形成薄膜。
这种方法可以控制薄膜的厚度、成分和形貌，从而实现对半导体器件性能的精确调控。
半导体晶圆纳米电化学沉积技术在半导体制造中有广泛的应用，例如制造金属电极、绝缘体、半导体薄膜等。
它具有高精度、低成本和易于大规模生产的优点。
上海电化学脱嵌法盐湖提锂
上海电化学脱嵌法盐湖提锂1.引言1.1 概述概述电化学脱嵌法是一种利用化学反应在电场作用下将金属离子从电解液中脱除的方法。
盐湖提锂是目前世界上主要的锂资源，而上海作为中国的经济中心，对于锂资源的开采和利用有着重要的地位和作用。
因此，上海电化学脱嵌法盐湖提锂成为近年来研究的热点。
本文将首先介绍上海电化学脱嵌法的原理和工艺流程，并重点探讨其在盐湖提锂中的应用。
其次，将详细介绍盐湖提锂的相关概念和特点，包括盐湖矿床的形成原因、盐湖提锂的工艺流程及其在锂产业中的重要性。
然后，将结合实际案例和数据分析，探讨上海电化学脱嵌法在盐湖提锂中的应用效果和优势。
最后，总结整个研究的主要发现，并对未来的研究方向进行展望。
通过本文的研究，我们可以进一步认识到上海电化学脱嵌法在锂资源提取中的重要性和潜力，为上海乃至整个锂产业的发展提供科学依据和技术支持。
同时，也可以为其他地区和国家在盐湖提锂方面的研究提供借鉴和参考。
希望本文的研究成果能够对相关领域的研究者和决策者有所启发，并为锂资源的开发和利用做出贡献。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以根据文章的主题和要点来进行描述和组织。
结构部分通常包括文章的主要章节和其对应的内容概述。
对于这篇文章，可以写为："1.2 文章结构本文将围绕上海电化学脱嵌法在盐湖提锂中的应用展开讨论。
首先，将从引言部分开始，概述本文的背景和目的。
其次，将详细介绍上海电化学脱嵌法的工作原理、优势以及相关技术细节。
然后，将重点探讨盐湖提锂的过程，包括盐湖资源、提取方法以及存在的问题。
最后，将在结论部分总结本文的主要内容，并展望上海电化学脱嵌法在盐湖提锂领域的未来发展前景。
通过以上结构，本文将系统地介绍上海电化学脱嵌法在盐湖提锂方面的应用，并探讨其在相关领域的影响和发展前景。
读者可以通过阅读本文，全面了解该技术在盐湖提锂中的作用和优势，以及未来的发展趋势。
"1.3 目的目的部分的内容可以描述本篇文章的写作目的和研究目标。
阳极氧化铝模板辅助电化学沉积法制备FePt纳米合金的研究的开题报告
阳极氧化铝模板辅助电化学沉积法制备FePt纳米合金的研究的开题报告一、选题背景近年来，具有高磁学性能的纳米合金材料在数据存储、生物医学、磁性催化等领域有着广泛的应用。
FePt纳米合金由于其高矫顽力和高磁各向异性而备受关注，但传统合成方法存在合成温度高、析出不均匀等问题，因此寻找一种简单有效的合成方法成为研究的重点之一。
本研究拟采用阳极氧化铝（AAO）模板辅助电化学沉积法制备FePt纳米合金，通过优化相关工艺参数，获得具有优异磁性能的纳米合金材料。
二、研究意义1. 制备具有优异磁性能的FePt纳米合金，有望应用于数据存储、生物医学、磁性催化等领域。
2. 阳极氧化铝模板辅助电化学沉积法具有简单、经济、高效等优点，可以为纳米合金材料的制备提供一种新的思路和方法。
3. 通过优化相关工艺参数，可以不仅提高FePt纳米合金的制备效率，还能够提高其磁性能，对纳米材料制备的研究有着重要的参考价值。
三、研究内容及方法1. 准备阳极氧化铝模板。
2. 采用电化学沉积法，在阳极氧化铝模板上制备FePt纳米合金。
3. 优化工艺参数，包括沉积时间、电压、电解液浓度等，对制备的FePt纳米合金进行表征。
4. 利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等技术对样品进行表征，研究其结构和形貌特点。
5. 最后利用磁性测量系统对合成的FePt纳米合金进行磁学性能测量，得出其磁性能参数。
四、研究进度安排1. 6月：搜集文献，准备开题报告。
2. 7月：准备阳极氧化铝模板。
3. 8月：采用电化学沉积法制备FePt纳米合金。
4. 9月：优化工艺参数，对制备的FePt纳米合金进行表征。
5. 10月：利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射等技术对样品进行表征。
6. 11月：进行磁性测量，得出其磁性能参数。
7. 12月：完善论文，撰写毕业论文。
五、预期成果本研究拟通过阳极氧化铝模板辅助电化学沉积法制备FePt纳米合金，对制备工艺进行优化，并从形貌和结构角度分析样品特点，确定其磁性能参数，最终可以得出具有优异磁性能的FePt纳米合金材料。
ALD_制备氧化铝及其钝化性研究
的数目增加，与硅基体反应更剧烈，生成的 Al2O3 薄膜致 密性增加，增强了 Al2O3 薄膜的场钝化效应，提升了硅片 的少子寿命。当 TMA 流量增至 36sccm 时，TMA 反应量太
大，不能充分分解，在炉管内生成了碳化铝（Al4C3）。该 成分会附着在 Si 基底表面，阻碍 Al2O3 薄膜生长，导致硅 片少子寿命下降。
目前，氧化铝薄膜常见的制备方法有磁控溅射、阳极 氧化、溶胶 - 凝胶法、电子束蒸发、化学气相沉积以及原 子气相沉积等。ALD（Atomic Layer Deposition）原子层沉 积技术是一种基于有序、表面自限制性反应的化学气相沉 积薄膜的方法。该制备方法具有成膜厚度可控、高保形性、 高平整性、良好的附着性以及低热预算等优点 [3]。该文采 用原子层沉积技术在 N 型硅片上沉积了氧化铝薄膜，并研 究了制备工艺参数对氧化铝薄膜对称结构钝化性的影响， 在最优的工艺参数下制备了 TOPCon 成品电池。
数增加，硅片平均少子寿命呈现先增加、后减少的趋势。
当反应周期循环达到 25cycle 时，硅片的平均少子寿命仅
为 241μs。当反应周期循环增至 65cycle 时，硅片的平均少
少子寿命/μs
原子层沉积是一种特殊的化学气相沉积技术，与传统 化学气相沉积技术相比，ALD 由 A、B 的半反应序列组成， 具有表面自限制、薄膜厚度可自由控制和较低的生长温度 等特点 [4]。ALD 制备氧化铝薄膜通常以 TMA 为金属铝源， 水蒸气为氧源，每个循环主要由 4 个步骤组成，具体如下： 1）TMA 蒸气脉冲进入管式反应腔室，在暴露的硅基底表 面发生化学吸附反应 A。2）采用高纯氮气将未发生反应的 TMA 蒸气和反应产生的副产物甲烷从反应腔室清理出去。 3）水蒸气脉冲进入反应腔室，与 TMA 发生反应的硅基底表 面进行表面化学反应 B。4）高纯氮气把未发生反应的水蒸 气和反应过程中产生的副产物甲烷从反应腔室清理出去。
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