晶體硅太陽電池低溫氣相外延制結(jié)研究.pdf

1、在較低溫度下實現(xiàn)氣相外延沉積在制備pn結(jié)方面具有巨大的應(yīng)用潛力,本文探索了采用射頻等離子輔助化學(xué)氣相沉積法(RF-PECVD)在基片溫度200 oC低溫條件下進(jìn)行摻雜硅薄膜的氣相外延的可行性,并研究了快速熱處理法(RTP)對外延薄膜進(jìn)行熱改性處理的工藝。以此為基礎(chǔ)嘗試了低溫氣相外延方法制結(jié)應(yīng)用于晶硅太陽電池pn結(jié)制備。主要內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　研究了RF-PECVD外延沉積過程中,極板間距、沉積時間和摻雜氣體流量對氣相外延硅薄膜外

2、延效果影響。在P型(100)晶硅襯底上外延沉積了質(zhì)量近乎單晶的 N型外延硅薄膜。研究表明:減小極板間距有助于提高薄膜的外延效果;隨著薄膜厚度的增加,外延效果逐漸下降;增大摻雜氣體比例后,薄膜外延效果下降。分析結(jié)果顯示:對外延薄膜進(jìn)行 RTP熱改性處理可完善薄膜晶格結(jié)構(gòu),激活更多的摻雜原子。在所研究范圍內(nèi),氬氣保護(hù)條件下,1050 oC保溫20 s的工藝條件使得薄膜的結(jié)晶性及摻雜元素電活性激活程度最高。
　　制備了基于P型(100)

3、晶硅的N型外延發(fā)射極太陽電池器件。發(fā)射極電阻率~1×10-3Ω·cm,400-15nm發(fā)射極厚度范圍內(nèi),隨著厚度減小,太陽電池開路電壓和短路電流上升。隨著PECVD極板間距的減小,太陽電池的短路電流和開路電壓降低同時伴隨均勻性降低。對外延發(fā)射極薄膜采用RTP法進(jìn)行(850 oC保溫120s)+(1050 oC保溫20 s)+(650 oC保溫21.5min)的熱改性過程可得到目前最優(yōu)的太陽電池發(fā)射極。在制備Al背場及前表面TCO薄膜及A