多晶硅厚膜的制備及性質分析.pdf

1、能源危機和環(huán)境問題的日益突出推進了可再生能源的發(fā)展，太陽能作為一種潔凈無污染儲量豐富的新能源有望取代傳統(tǒng)能源成為將來能源的主流。太陽能發(fā)電主要依靠太陽能電池，由于多晶硅太陽能電池穩(wěn)定性高、成本低、生產(chǎn)工藝相對簡單等優(yōu)點，近年來得到了快速的發(fā)展。為了能夠推動多晶硅電池的大規(guī)模應用，人們始終在研究如何降低太陽能電池的生產(chǎn)成本并提高電池效率。選用廉價的襯底并在其上生長優(yōu)質的多晶硅厚膜成為制備高效低成本太陽能電池的一個最有發(fā)展前景的研究方向。<

2、br>　　基于石墨和硅相近的物理化學性質，本文采用拋光石墨片作為生長多晶硅厚膜的襯底材料。為了減少石墨襯底和多晶硅厚膜之間的晶格失配以及熱膨脹系數(shù)不匹配的不利影響，文中引入了多晶硅薄膜籽晶層作為過渡層，同時多晶硅薄膜籽晶層可以作為一層阻擋層來阻止石墨中的雜質向多晶硅厚膜擴散。
　　本文在拋光石墨片上，先利用磁控濺射技術(MSC)、快速熱退火技術(RTA)制備一層多晶硅薄膜籽晶層，并探究了生長多晶硅薄膜籽晶層的最佳條件，接著在籽晶層

3、上用化學氣相沉積技術(CVD)外延一層多晶硅厚膜，最后用理論分析了實驗條件對擇優(yōu)取向和結晶度的影響，實驗中用到的表征及分析技術有X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)以及微波反射光電導衰減譜(μ-PCD)，取得的主要成果如下:
　　1在拋光石墨片上，利用MSC和RTA技術，制備了多晶硅薄膜籽晶層，經(jīng)過大量實驗得出制備多晶硅薄膜籽晶層的最佳條件為:濺射時間4h、濺射溫度850℃、退火溫度1000℃、退火時間180s，在該條件

4、下在拋光石墨片襯底上制備了具有高度的Si(220)擇優(yōu)取向的多晶硅薄膜籽晶層。
　　2在多晶硅薄膜籽晶層上，利用CVD技術，沉積了一層多晶硅厚膜，SEM、XRD以及u-PCD譜分析表明多晶硅厚膜質量良好，引入多晶硅薄膜籽晶層對于多晶硅厚膜的生長有個良好的過渡，對于后續(xù)的電池制備是極其有利的。
　　3本文利用謝樂公式、能量最低原理、成核理論以及失配度公式對于多晶硅薄膜籽晶層以及多晶硅厚膜的擇優(yōu)取向和結晶度進行了細致的分析，理論