PECVD法沉積摻雜非晶硅薄膜及其場致誘導(dǎo)晶化研究.pdf

1、效率低、成本高是太陽能電池發(fā)展的瓶頸，薄膜太陽電池在降低成本方面比晶體太陽電池具有更大的優(yōu)勢：一是薄膜化可極大地節(jié)省昂貴的半導(dǎo)體材料；二是薄膜電池的材料制備和電池同時形成，因此節(jié)省了許多工序。非晶硅薄膜太陽能電池便于實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，同時可以采用玻璃等廉價材料作為襯底，因而容易降低成本。多晶硅薄膜電池兼具晶體硅和非晶硅薄膜的優(yōu)點，被認為是最具有可能替代單晶硅電池和非晶硅薄膜電池的下一代太陽電池，已成為國際上近幾年研究開發(fā)的熱點。

2、r>　　 本文采用等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)在玻璃襯底上制備摻雜非晶硅薄膜，利用紫外-可見光分光光度計、nkd-System Spectrophotometer、SEM、拉曼光譜、XRD、高阻儀對沉積得到的薄膜進行測試，詳細的研究了沉積工藝條件(射頻功率、摻雜氣體的摻雜比、沉積壓力、襯底溫度)對摻雜氫化非晶硅薄膜的沉積速率、微觀結(jié)構(gòu)和光電性能的影響。實驗結(jié)果表明，硼烷摻雜濃度為0.5％、沉積功率為150 W、襯底溫度為20

3、0℃、沉積氣壓為180 Pa的工藝條件下，可制備出寬帶隙(Eg＞2.0 eV)的硼摻雜P型氫化非晶硅薄膜，沉積速率為2 nm/min，其中230℃、480 Pa、200 W，0.33％的硼烷的摻雜比，0.54％的硅烷/氫氣的工藝條件下可制備出電導(dǎo)率高達9.63 S/cm的優(yōu)質(zhì)P型非晶硅薄膜；磷摻雜N型氫化非晶硅薄膜制備的最佳制備工藝條件為：磷烷摻雜濃度0.5％，沉積壓力250 Pa，沉積溫度250℃。
　　 本文采用電場增強助金

4、屬誘導(dǎo)晶化非晶硅薄膜的方法成功地制備出均勻致密且晶粒尺寸大的多晶硅薄膜。利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、拉曼光譜(Raman)等手段對多晶硅薄膜的微觀結(jié)構(gòu)進行表征。初步探討了電場增強金屬誘導(dǎo)晶化非晶硅薄膜的機理，實驗結(jié)果表明，外加電場輔助金屬誘導(dǎo)非晶硅薄膜的晶化程度明顯高于純金屬鋁誘導(dǎo)晶化的效果，這是由于電場的加入降低了Al/a-Si接觸勢壘高度，使得Al、Si之間的互擴散激活能降低，從而加速了界面處硅與金屬原子間的