籽晶層法制備氫化微晶硅薄膜材料及其在薄膜太陽(yáng)電池中的應(yīng)用.pdf

1、氫化微晶硅薄膜材料具有良好的電學(xué)特性和穩(wěn)定的光學(xué)特性，已經(jīng)成為國(guó)際光伏領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，氫化微晶硅薄膜太陽(yáng)電池制備技術(shù)被公認(rèn)為硅基薄膜太陽(yáng)電池的下一代技術(shù)，但是，制備高質(zhì)量的氫化微晶硅薄膜材料存在一定難度，生長(zhǎng)初期的非晶孵化層在很大程度上制約著氫化微晶硅薄膜材料和太陽(yáng)電池的性能。本論文采用射頻等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)，引入籽晶層法以降低非晶孵化層對(duì)材料和太陽(yáng)電池的影響，系統(tǒng)研究了籽晶層的制備參數(shù)及其在太陽(yáng)電池中的應(yīng)用。
　　

2、本論文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究：
　　 首先，研究了籽晶層的制備參數(shù)，包括硅烷濃度、射頻功率、反應(yīng)氣壓對(duì)籽晶層薄膜材料的影響。在本論文實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)，籽晶層材料的晶化程度隨著硅烷濃度的減小、射頻功率的增大而提高，[220]晶向強(qiáng)度隨著反應(yīng)氣壓的增大，先提高后降低。不同厚度的籽晶層材料表現(xiàn)出縱向的不均勻性，厚度越大，晶化程度越高。
　　 其次，分析了加入籽晶層對(duì)體層的影響，研究了硅烷濃度對(duì)制備非晶/微晶相變區(qū)體層材料的

3、影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：沉積在玻璃襯底上呈非晶特征的體層材料，在加入籽晶層后有明顯的晶化；硅烷濃度的提高，體層材料暗電導(dǎo)迅速降低，光敏性隨之提高，晶化率降低，逐漸由微晶變?yōu)榉蔷А?br>　　 第三，把籽晶層和非晶/微晶過(guò)渡區(qū)體層的制備方法應(yīng)用到氫化微晶硅薄膜太陽(yáng)電池吸收層的制備中，研究了籽晶層厚度和體層厚度對(duì)太陽(yáng)電池參數(shù)的影響，結(jié)果表明籽晶層和體層要有合適的厚度，太厚或者太薄都會(huì)影響太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率。
　　 第四，對(duì)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的

4、體層縱向均勻性問(wèn)題進(jìn)行了分析和研究，實(shí)驗(yàn)表明，隨著體層厚度的增加，體層材料的晶化程度有減弱的趨勢(shì)。本論文通過(guò)改變制備參數(shù)分層沉積的方法，在一定程度上改善了體層材料的縱向均勻性。
　　 第五，把體層縱向均勻性的研究和實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用到氫化微晶硅薄膜太陽(yáng)電池的制備中，結(jié)果表明，分層沉積體層制備出的太陽(yáng)電池具有較高的轉(zhuǎn)換效率。
　　 第六，對(duì)氫化微晶硅薄膜太陽(yáng)電池容易出現(xiàn)缺陷的P/I界面進(jìn)行了優(yōu)化，分別采用緩沖層法和H處理法抑制P