陽極氧化法制備硅太陽能電池用鈍化層.pdf

1、鈍化是影響太陽電池效率的重要原因之一，現(xiàn)在工業(yè)化生產(chǎn)中常用的鈍化方法有:高溫?zé)嵘L二氧化硅以及等離子體增強化學(xué)氣相沉積法(PECVD)沉積氮化硅(SiNx)等。但SiNx/Si表面晶格失陪嚴(yán)重，導(dǎo)致界面缺陷態(tài)密度很高且有效少子壽命下降，而高溫?zé)嵘L二氧化硅會降低體壽命，并且成本高的原因也未能得到廣泛應(yīng)用。二氧化硅也可以通過電化學(xué)方法生長。電化學(xué)生長二氧化硅較其他方法有低溫工藝以及容易在粗糙表面生長等優(yōu)點，所以如何提高其界面特性以及鈍化效

2、果顯得尤為重要。
　　本論文采用電化學(xué)方法使用硝酸溶液在p型絨面硅上生長了一層二氧化硅，通過改變氧化電壓，氧化時間，溶液濃度以及退火工藝等研究了陽極氧化二氧化硅的鈍化效果。通過SEM圖觀察了不同氧化條件下其表面形貌，使用高頻電容電壓(C-V)及瞬態(tài)表面光伏衰減(SPV)技術(shù)研究分析了不同生長和退火條件下SiO2/Si界面特性的變化及光生少數(shù)載流子的復(fù)合過程。實驗發(fā)現(xiàn)低的反應(yīng)電壓(10V)，高濃度溶液(3 mol/L)，較短的反應(yīng)時

3、間（20分鐘）以及高溫退火(500℃)可以得到更好的SiO2/Si界面特性且可以減慢光生少數(shù)載流子復(fù)合速度。分析其原因發(fā)現(xiàn):SiO2/Si界面的界面態(tài)以及電荷主要受隧穿電流，氧化速率，溶液中水的含量以及退火溫度的控制。隧穿電流中的電子易被陷阱捕獲而產(chǎn)生負電中心。電子也可以在電場加速下成為熱電子而產(chǎn)生新的界面缺陷態(tài)。氧化速率受溶液中水含量的控制，高的氧化速率會導(dǎo)致不均勻的氧化膜從而有更多的過剩硅離子相關(guān)界面態(tài)產(chǎn)生。退火工藝中較低溫度下退火