低溫生長SiO-,2-鈍化膜及其在太陽電池上的應(yīng)用.pdf

1、PECVD 沉積的SiNx膜具有優(yōu)良的減反射作用和成本低等優(yōu)點(diǎn)，這使其在太陽電池的大規(guī)模生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而SiNx/Si 界面性質(zhì)和SiNx膜致密度比較差，在燒結(jié)過程中會有大量的H 溢出，導(dǎo)致界面態(tài)密度很高且有效少子壽命降低。由于熱生長的SiO2/Si具有良好的界面性質(zhì)，所以本文在沉積SiNx 膜前先在硅片表面熱生長一層薄的SiO2 膜。 本文主要分為兩個部分：模擬部分和實驗部分。在模擬部分中，為優(yōu)化SiO2/SiNx

2、 雙層膜的減反射作用，本文首先采用Matlab 程序計算SiO2/SiNx 雙層膜的反射譜，從理論上獲得最優(yōu)的膜系組合。然后通過PC1D的模擬，了解表面復(fù)合速率和體壽命對重要電性能參數(shù)的影響。本文實驗部分主要研究在晶體硅襯底上采用干氧氧化法生長SiO2 薄膜，通過改變非晶SiO2 薄膜的生長溫度、時間以及氣體流量等參數(shù)優(yōu)化工藝條件，增強(qiáng)對硅片的鈍化作用，提高光生少數(shù)載流子壽命。本文實驗還比較了SiO2鈍化、SiNx鈍化及SiO2/SiN

3、x 雙層膜鈍化的穩(wěn)定性。最后，將SiO2/SiNx雙層膜應(yīng)用于實際器件，并與單層SiNx 膜太陽電池進(jìn)行比較。 本文實驗發(fā)現(xiàn)在840℃下生長的非晶SiO2薄膜對硅片鈍化效果最佳，可將硅片少子壽命提高90％左右。熱生長的SiO2 薄膜穩(wěn)定性明顯優(yōu)于SiNx。經(jīng)過SiO2/SiNx 雙層膜鈍化的硅片在退火后有效少子壽命得到明顯的提高。 而沉積有SiO2/SiNx雙層膜的太陽電池相對單層SiNx膜太陽電池，短路電流和開路電壓分