太陽能電池用α-SiC-,x-：H薄膜的制備與性能研究.pdf

1、高效率低成本的晶體硅太陽能電池的制備對于大規(guī)模利用太陽能發(fā)電有著十分重要的意義。制備性能優(yōu)良的減反射鈍化薄膜是生產(chǎn)高效率低成本晶體硅太陽電池的重要工序之一。采用PECVD（等離子體增強化學(xué)氣相沉積）設(shè)備制備的硅太陽能電池減反射鈍化膜，除了能夠減少電池對太陽光的反射，還能起到鈍化硅片的作用，進而提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
　　 本文研究了一種新型的太陽能電池減反射鈍化膜--α-SiCx:H薄膜。采用PECVD設(shè)備，以硅烷(SiH4)和甲

2、烷(CH4)為氣源制備了具有減反射和鈍化作用的α-SiCx:H薄膜。首先，系統(tǒng)地研究不同襯底溫度、射頻功率、氣源流量比對α-SiCx:H薄膜表面形貌、化學(xué)結(jié)構(gòu)、光學(xué)帶隙等性能的影響，并對薄膜的成膜機理和結(jié)構(gòu)模型進行了探討；其次，對α-SiCx:H薄膜應(yīng)用于晶體硅太陽能電池的減反射性能進行了研究；最后，探討了α-SiCx:H薄膜對單晶硅片和多晶硅片的鈍化作用。主要實驗結(jié)果如下：
　　 1．襯底溫度、SiH4/CH4流量比及射頻功率

3、對PECVD沉積α-SiCx:H薄膜的形貌、化學(xué)結(jié)構(gòu)以及光學(xué)性能有很大影響。隨著襯底溫度的升高，薄膜致密度增加，Si-C鍵含量增大，生長速率降低，折射率增大，光學(xué)帶隙變窄；隨著SiH4/CH4流量比的增大，薄膜生長速率降低，光學(xué)帶隙變寬，粗糙度先降低后升高，并且，當(dāng)SiH4/CH4流量比為1:2時，薄膜致密度最高；隨著射頻功率增大，薄膜致密度增加，Si-C鍵含量增大，折射率增大，光學(xué)帶隙變寬，薄膜生長速率先增后穩(wěn)。
　　 2．對

4、α-SiCx:H薄膜的減反射性能進行了研究和討論。正交優(yōu)化實驗結(jié)果表明，制備減反射性能優(yōu)良的α-SiCx:H薄膜的最佳條件為：襯底溫度250℃，SiH4/CH4流量比為1:3，射頻功率35W。在優(yōu)化實驗結(jié)果的指導(dǎo)下，研究了最優(yōu)條件下制備的α-SiCx:H薄膜的減反射性能，發(fā)現(xiàn)此薄膜有很低的反射率和良好的透過率。比較α-SiNx:H薄膜和α-SiCx:H薄膜的光學(xué)性能后，發(fā)現(xiàn)α-SiCx:H薄膜和α-SiNx:H薄膜一樣，具有良好的減反射