物理冶金多晶硅太陽(yáng)電池三層氮化硅薄膜的設(shè)計(jì)及研制.pdf

1、本項(xiàng)研究設(shè)計(jì)、研制出在物理冶金多晶硅太陽(yáng)電池表面沉積三層氮化硅薄膜。將PClD太陽(yáng)電池設(shè)計(jì)軟件模擬篩選出的最優(yōu)沉積薄膜的工藝條件，用于實(shí)驗(yàn)制作三層氮化硅薄膜。利用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積設(shè)備，淀積三層氮化硅薄膜。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)及不斷優(yōu)化模擬，得到了沉積三層氮化硅的最優(yōu)工藝條件。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出:三層氮化硅薄膜的互補(bǔ)作用對(duì)電池起到很好的減反射效果，明顯降低了太陽(yáng)電池表面的反射。用激光橢圓偏振儀、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)和少子壽命測(cè)試儀分別測(cè)試

2、薄膜的厚度、折射率、反射率和少子壽命。沉積的第一層氮化硅薄膜厚27nm，折射率為2.682;第二層氮化硅薄膜厚13nm，折射率為2.457;第三層氮化硅薄膜厚43nm，折射率為1.910;三層氮化硅薄膜總厚約83nm，等效折射率2.10-2.15。薄膜的反射率測(cè)試結(jié)果給出:三層氮化硅非晶薄膜在可見(jiàn)光區(qū)的平均反射率在5％，在650nm中心波長(zhǎng)處反射率降到0.8％左右，明顯改善了電池對(duì)入射光的吸收。EDS測(cè)試分析給出:電池體內(nèi)Si∶ N=2

3、.68∶1，硅含量較高。設(shè)計(jì)制作電池的第一層氮化硅薄膜有良好鈍化作用，主要源于沉積過(guò)程中產(chǎn)生大量的氫元素，使電池的少子壽命從5.93μs提高到6.43μs。制出的物理冶金多晶硅太陽(yáng)電池(156×156mm2)的短路電流達(dá)到8.65A，比沉積雙層膜的電池(8.38A)提高了0.27A，電池的平均光電轉(zhuǎn)化效率提高了0.38％，單片電池的最高效率達(dá)18.08％。測(cè)試電池的量子效率，沉積三層氮化硅膜電池的量子效率明顯優(yōu)于雙層膜電池。短波范圍，三