太陽電池用α-SiCxNy-H薄膜的制備與熱處理性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對環(huán)境造成的危害日益突出，太陽電池直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，被公認(rèn)為是解決能源危機(jī)和環(huán)境問題十分有效的途徑之一。目前，80％以上的太陽電池是由晶體硅材料制備而成的，制備高效率低成本的晶體硅太陽能電池對于大規(guī)模利用太陽能發(fā)電有著十分重要的意義。應(yīng)用減反射鈍化膜是制備高效率的晶體硅太陽電池的必要手段。
　　 本文在系統(tǒng)綜述當(dāng)前太陽電池減反射鈍化膜的研究現(xiàn)狀、存在的問題和發(fā)展前景的基礎(chǔ)上，研究了一種新型減反

2、射鈍化膜——α-SiCxNy：H薄膜。首先，采用PECVD設(shè)備，以SiH4(N2)和CH4為氣源制備出α-SiCxNy：H薄膜，研究沉積溫度、射頻功率、流量比對α-SiCxNy：H薄膜表面形貌、化學(xué)結(jié)構(gòu)、電學(xué)性能、光學(xué)性能等的影響；其次，模擬太陽電池制作電極時高溫短時間燒結(jié)工藝，研究α-SiCxNy：H薄膜的熱處理性能；最后，采用計算機(jī)模擬手段，給出了地面平面太陽電池單、雙層減反射膜優(yōu)化參數(shù)，得到了一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為我國開發(fā)高效率太陽電

3、池提供了有益參考。
　　 實(shí)驗(yàn)表明，隨沉積溫度升高，薄膜致密度增加，生長速率降低，光學(xué)帶隙變窄，鈍化效果增強(qiáng)。當(dāng)沉積溫度達(dá)到400℃時，鈍化效果達(dá)到最佳，隨后鈍化效果減弱。隨射頻功率增加，薄膜致密度增加，生長速率增加，光學(xué)帶隙變寬，鈍化效果比較穩(wěn)定。隨SiH4/CH4流量比的增加，薄膜致密度下降，粗糙度增加，生長速率增加，光學(xué)帶隙變窄，鈍化效果增強(qiáng)。以上所指的鈍化效果針對于單晶片和多晶片上沉積的薄膜，對于多晶擴(kuò)散片上沉積的薄膜，

4、鈍化效果變化不明顯，略有升高。
　　 低溫(300℃)沉積的鈍化膜在快速熱處理后鈍化效果增強(qiáng)，但沉積溫度過低時(250℃)，熱處理后薄膜發(fā)生破裂，導(dǎo)致鈍化效果變差。SiH4/CH4流量比改變時，單晶片在熱處理前后少子壽命變化不明顯(除兩個極端流量比外)，略有降低；多晶片在熱處理前后少子壽命降低比較明顯。在無甲烷流量下沉積的薄膜，熱處理后破裂嚴(yán)重，鈍化效果顯著降低。對于多晶擴(kuò)散片，熱處理后少子壽命都略微增加，受薄膜沉積條件變化的影