PECVD法制備P型微晶硅氧薄膜的性能研究.pdf

1、本論文對硅基薄膜太陽電池P型窗口層材料采用摻入氧元素手段來進(jìn)行性能改善，最終優(yōu)化太陽電池的性能。主要利用等離子增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)技術(shù)，研究了P型氫化微晶硅氧(p-typeμc-SiOx∶H)薄膜的光電特性和結(jié)構(gòu)特性，并將其應(yīng)用于硅基薄膜太陽電池中，討論其對太陽電池性能的影響。
　　首先制備高質(zhì)量p-typeμc-Si∶H薄膜并討論其性能隨工藝參數(shù)的變化。為了使氧元素有效的摻雜形成p-typeμc-SiOx∶H薄膜材料，

2、要求p-typeμc-Si∶H具有良好的微觀結(jié)構(gòu)和光電特性。研究在不同沉積條件下以B(CH3)3為摻雜劑，利用PECVD系統(tǒng)在優(yōu)化后的硅烷濃度、反應(yīng)氣體總量、襯底溫度和輝光功率等工藝參數(shù)條件下制備P型微晶硅薄膜，從而對氧元素的摻入起到有效的技術(shù)支撐。通過各個參數(shù)的優(yōu)化制備出了晶化程度高、導(dǎo)電性好的p-typeμc-Si∶H薄膜材料。
　　為了充分有效的利用太陽光，提高電池效率，在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)作為窗口的P型層的光學(xué)帶隙，在晶化較優(yōu)

3、的p-typeμc-Si∶H薄膜基礎(chǔ)上摻入微量的CO2。研究在不同沉積條件下，CO2摻雜量、硅烷濃度、襯底溫度、硼摻雜濃度、輝光功率等工藝參數(shù)對材料性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，提高CO2的摻雜量能有效的提高材料的光學(xué)帶隙，并且可以實現(xiàn)較大范圍的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)對短波段光的有效利用。同時測試結(jié)果顯示，隨著CO2摻入量增加，材料的結(jié)構(gòu)無序性增強，缺陷增多，表現(xiàn)為材料晶化程度下降，電導(dǎo)率降低。發(fā)現(xiàn)隨著硅烷濃度的增加薄膜的晶化率下降，適當(dāng)溫度升高可以提高薄