非晶硅-晶硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池制備技術(shù)的研究.pdf

1、帶本征薄層的非晶硅/晶硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池（HIT：Hetero-junction Solar Cell with Intrinsic Thin Film）采用等離子體化學(xué)氣相淀積（PECVD：Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）技術(shù)制備。通過(guò)使用背場(chǎng)、光陷阱等工藝優(yōu)化手段，HIT太陽(yáng)能電池在短短十幾年時(shí)間內(nèi)電池效率達(dá)到23％，接近晶體硅電池的最高效率（24.7％），由此可見(jiàn)工藝優(yōu)化對(duì)于獲得

2、高效率太陽(yáng)能電池、提高電池利用率是非常重要的。
　　 本文著重研究了HIT太陽(yáng)能電池鋁背場(chǎng)制備工藝、單晶硅襯底表面腐蝕工藝以及氮化硅保護(hù)膜制備工藝，對(duì)各個(gè)制備參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，獲得工藝最佳數(shù)據(jù)，最后綜合各種優(yōu)化后工藝制備HIT太陽(yáng)能電池。為降低太陽(yáng)能電池成本，硅片厚度逐漸減薄。當(dāng)少數(shù)載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度大于硅片厚度時(shí)，界面復(fù)合速率將會(huì)影響電池效率；而硅片變薄會(huì)使更多的光透過(guò)硅片無(wú)法得到有效利用。鋁背場(chǎng)可以降低界面復(fù)合，并將透過(guò)硅片的光反射

3、回電池體內(nèi)得到二次利用。本文研究了不同溫度、不同退火時(shí)間下鋁背場(chǎng)的形成情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在700℃下退火150s可以得到低復(fù)合速率且壽命分布均勻的鋁背場(chǎng)。單晶硅襯底未腐蝕時(shí)，入射光會(huì)在界面處發(fā)生鏡面反射，將大部分光反射回空中。為提高太陽(yáng)光利用率，襯底腐蝕工藝必不可少。腐蝕工藝不僅可以使電池受光面積增加1.73倍，而且腐蝕后得到的金字塔形貌可以將光線不斷反射進(jìn)襯底體內(nèi)進(jìn)行多次利用。本文研究了不同腐蝕溶液、不同腐蝕時(shí)間下得到的界面形貌及表

4、面反射率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硅片用KOH、異丙醇和水在83℃時(shí)腐蝕50min后可得到較好絨面質(zhì)量，平均表面反射率為10.47％，最低表面反射率僅為9.2％。為防止電池性能衰減，對(duì)電池進(jìn)行保護(hù)是必不可少的。氮化硅不僅具有折射率高、膜致密、能抵擋水汽和外來(lái)雜質(zhì)對(duì)電池的破壞等優(yōu)點(diǎn)，而且沉積過(guò)程中產(chǎn)生的H等離子體可以對(duì)電池發(fā)射極進(jìn)行二次鈍化降低界面復(fù)合率。SiH4/NH3比值是影響氮化硅折射率的最主要因素，本文通過(guò)在玻璃片上沉積氮化硅，比較了不同比