晶體硅太陽(yáng)電池雙層減反射膜的制備及其性能研究.pdf

1、　　晶體硅表面能夠反射大約 38%的太陽(yáng)光,通過(guò)減反射膜的制備能夠降低硅片的反射,使其吸收更多的光,提高太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率和降低光伏發(fā)電的成本。
　　本論文首先應(yīng)用MATLAB軟件,進(jìn)行SiNx、SiO2、Al2O3、TiO2單層減反射膜,SiNx/SiO2、Al2O3/TiO2、TiO2/SiO2、Al2O3/SiO2雙層減反射膜, SiNx/Al2O3/SiO2 和TiO2/SiNx/SiO2三層減反射膜膜系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和數(shù)

2、值計(jì)算,研究SiNx、SiO2、Al2O3、TiO2膜層厚度以及SiNx的折射率對(duì)減反射膜膜系結(jié)構(gòu)總反射率的影響,尋求最佳膜系結(jié)構(gòu)。計(jì)算結(jié)果表明,SiNx和Al2O3為較適宜的單層膜材質(zhì),最低的加權(quán)平均反射率為5.12%；最優(yōu)化的雙層膜結(jié)構(gòu)為：SiNx(60nm,n=2.2)/SiO2(10nm)雙層膜膜系結(jié)構(gòu),最低的加權(quán)平均反射率為0.51%；三層膜膜系結(jié)構(gòu)中,減反射效果TiO2/SiNx/SiO2膜系優(yōu)于SiNx/Al2O3/SiO

3、2膜系,但效果不如雙層膜理想。
　　其次,以熱氧化時(shí)間為變量,應(yīng)用低溫?zé)嵫趸ㄖ苽銼iO2薄膜,作為第一層減反射膜；采用SiNA平板式PECVD設(shè)備應(yīng)用不同的參數(shù)沉積制備特定參數(shù)的SiNx薄膜,應(yīng)用橢圓偏振光譜儀測(cè)定SiO2、SiNx薄膜膜層厚度和折射率,應(yīng)用 D8 反射儀測(cè)量其反射率,從實(shí)驗(yàn)上研究 SiO2、SiNx膜層厚度以及S iN x的折射率對(duì)減反射膜膜系結(jié)構(gòu)的總反射率的影響。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,SiNx(6

4、0nm,n=2.2)/SiO2(10nm)雙層膜為最優(yōu)化的膜系結(jié)構(gòu)。該膜系結(jié)構(gòu)的反射曲線(xiàn)在短波和長(zhǎng)波部分分配最合理,曲線(xiàn)未出現(xiàn)明顯的波動(dòng),加權(quán)平均反射率為0.583%,與其他膜系結(jié)構(gòu)作對(duì)比,該雙層膜膜系結(jié)構(gòu)組織致密能起到良好的減反射作用,同時(shí)也能起到優(yōu)異的鈍化作用。在SiNx/SiO2雙層減反射膜膜系中,氮化硅薄膜的折射率的變化直接關(guān)系到整個(gè)膜系的體鈍化效果,會(huì)引起膜系中Si-H鍵密度的波動(dòng),使晶體硅反射譜在長(zhǎng)波或短波部分的波動(dòng),導(dǎo)致膜