原子層沉積AlOx薄膜的生長條件對單晶硅表面鈍化效果的研究.pdf

1、太陽能是最有價值的清潔能源之一，太陽電池作為太陽能應用的最有效途徑，一直備受各界關注。目前，單晶硅(c-Si)太陽電池由于其較高的轉換效率已經成為工業(yè)主流。有效的降低生產成本使太陽電池薄片化成為發(fā)展的必然趨勢，提高轉換效率也更是當務之急，這時鈍化技術應運而生。即通過在硅太陽電池表面沉積薄膜或利用化學反應等鈍化方法降少載流子的復合情況，增加太陽電池的短路電流和開路電壓，進而達到提高太陽電池光電轉換效率的目的。原子層沉積(Atomic La

2、yer Deposition，ALD)技術因生長的AlOx薄膜均勻且致密等優(yōu)點被廣泛研究。然而對于原材料c-Si表面的系統(tǒng)鈍化研究仍需進一步系統(tǒng)的研究，本實驗就是利用ALD法在p型制絨c-Si表面生長AlOx薄膜，通過改變生長條件對AlOx薄膜鈍化效果的影響進行研究，并探究了ALD技術AlOx薄膜的鈍化及減反射行為，具體研究內容如下:
　　(1)利用ALD法在制絨c-Si表面沉積AlOx薄膜，通過改變沉積過程中襯底的生長溫度(t)

3、，研究ALD法生長AlOx薄膜中襯底生長溫度對c-Si表面鈍化效果的影響。利用準穩(wěn)態(tài)光電導(QSSPC)技術對樣品進行表征，實驗表明當T=250℃時，樣品的少子壽命達到最大值(32.4μs)。隨后，又對最高壽命的樣品和原始樣品進行電容-電壓(C-V)的測試，測試曲線存在電壓的正向移動，即表面AlOx薄膜中確實存在固定負電荷。
　　(2)利用ALD在相同樣品表面生長不同厚度的AlOx薄膜，固定沉積溫度T=250℃通過改變生長周期控制

4、AlOx薄膜的厚度，并對鈍化和退火后的樣品進行光學和電學測試。利用場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)對其結構進行表面形貌表征，并對實驗樣品進行反射率的測試，我們發(fā)現隨著AlOx鈍化膜厚度的增加其反射率從10.12％降低到0.96％。實驗結果表明AlOx薄膜不僅有較好的鈍化效果，還有降低減反射率的作用。同時，我們又對不同薄膜厚度的樣品進行了少子有效壽命(τeff)的測量，結果發(fā)現隨著AlOx薄膜厚度的增加少子壽命從9.75μs增加到112.2μ