p型μc-Si：H薄膜微結(jié)構(gòu)和光電性能的研究.pdf

1、微晶硅薄膜電池兼具有晶體硅電池和薄膜電池的優(yōu)點,被視為硅基薄膜太陽電池的下一代技術(shù).在pin型微晶硅(μc-Si)薄膜太陽電池中,p層作為電池的窗口層,對電池性能有著重要影響.p型氫化微晶硅(μc.Si:H)薄膜要求具有高的晶化率、高的電導(dǎo)率和寬的光學(xué)帶隙,因此,對p型μc-Si:H薄膜微結(jié)構(gòu)和光電性能的研究對提高電池的效率有很重要的意義. 本文采用射頻等離子體增強化學(xué)氣相沉積(RF-PECVD)技術(shù),以高氫稀釋硅烷和硼烷為反應(yīng)

2、氣體,在玻璃襯底上制備p型μc-si:H薄膜.系統(tǒng)研究了硼烷摻雜比、襯底溫度、輝光功率和沉積氣壓對薄膜的微結(jié)構(gòu)、沉積速率及光電性能的影響;另外,對不同沉積時間和不同襯底上制備的p型硅薄膜的微結(jié)構(gòu)進行了分析,并初步研究了p型μc-Si:H薄膜窗口層中硼烷摻雜比對太陽電池性能的影響. 研究發(fā)現(xiàn):在我們實驗的范圍內(nèi),p型μc-Si:H薄膜的晶化率隨著硼烷摻雜比的增大單調(diào)下降,隨著襯底溫度、輝光功率和沉積氣壓的提高先升高后下降;薄膜的沉

3、積速率隨硼烷摻雜比、襯底溫度、輝光功率和沉積氣壓的提高逐漸增大,當(dāng)氣壓超過2T01]r后,沉積速率基本趨于飽和;薄膜的暗電導(dǎo)率隨著硼烷摻雜比、襯底溫度和沉積氣壓的提高呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢,而隨輝光功率的提高整體上呈現(xiàn)下降的趨勢;薄膜的光學(xué)帶隙隨著硼烷摻雜比和襯底溫度的提高逐漸減小,而隨輝光功率的提高呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢;p型μc-Si:H薄膜與襯底的界面上均存在非晶硅孵化層,與玻璃襯底相比,SnO<,2>/ZnO復(fù)合膜更有利于硅薄膜