原子層沉積AI2O3薄膜對(duì)單晶硅表面純化機(jī)制的研究.pdf

1、單晶硅(c-Si)太陽(yáng)能電池由于其較高的光電轉(zhuǎn)換效率而在光伏領(lǐng)域占據(jù)重要的地位。隨著工藝的發(fā)展，c-Si太陽(yáng)能電池效率的提高需要對(duì)硅片表面減反射及表面鈍化進(jìn)行處理。而近來表面鈍化在提高硅太陽(yáng)能電池效率方面的作用越來越大。傳統(tǒng)的鈍化材料有SiO2、SiNx等，但是生長(zhǎng)SiO2薄膜的高溫處理過程會(huì)對(duì)硅造成體壽命減退，SiNx薄膜中的正電荷易造成電池短路電流減小。隨著工藝的成熟，原子層沉積(ALD)生長(zhǎng)的氧化鋁(Al2O3)薄膜由于其特有的固

2、定負(fù)電荷而顯現(xiàn)對(duì)硅良好的鈍化效果。
　　本文采用ALD技術(shù)，研究Al2O3薄膜對(duì)提拉法生長(zhǎng)的制絨單晶硅(c-Si)的鈍化效果。首先研究，分別以H2O和O3作為氧源，在200℃、220℃、240℃、260℃、280℃、300℃不同溫度下，于c-Si表面生長(zhǎng)Al2O3薄膜，利用瞬態(tài)表面光伏(SPV)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種氧源生長(zhǎng)方法均在生長(zhǎng)溫度高于240℃時(shí)呈現(xiàn)良好的鈍化效果。退火后，SPV弛豫時(shí)間更是增加到了400μs。此

3、外，本文還研究了Al2O3薄膜對(duì)不同導(dǎo)電類型的c-Si表面鈍化效果，并利用FESEM、XRD、減反射譜、QSSPC對(duì)Al2O3薄膜的性能進(jìn)行了表征。通過研究其XRD得知，Al2O3薄膜經(jīng)400℃、600℃、800℃退火后均呈現(xiàn)非晶態(tài)。而減反射譜研究表明，Al2O3薄膜對(duì)p型和n型c-Si的表面減反射沒有特別明顯的區(qū)別。樣品中少數(shù)載流子有效壽命是通過準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)光電導(dǎo)(QSSPC)測(cè)試得出。對(duì)p型樣品，Al2O3/c-Si少子有效壽命為9.2μ