PECVD法制備a-SiCx-H薄膜及其光電性能研究.pdf

1、目前商業(yè)上常用的是晶體硅太陽能電池，而提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率，降低成本一直是研究工作者的目標(biāo)。制備性能優(yōu)良的減反射鈍化膜是生產(chǎn)高效率低成本晶體硅太陽能電池的重要手段之一。本文利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)設(shè)備以甲烷(CH4)和硅烷(SiH4)為反應(yīng)氣源，氫氣(H2)載氣生長出一種新型的減反射鈍化膜——a-SiCx∶H薄膜。研究該薄膜的結(jié)構(gòu)特征以及減反射鈍化特性，對提高太陽能電池效率具有重要的意義。
　　首先，系統(tǒng)地研究

2、了CH4和SiH4的氣體流量比R、襯底溫度Ts和功率密度Pd生長條件對a-SiCx∶H薄膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)、光學(xué)性能和少子壽命的影響。其次，以EVA封裝晶體Si太陽能電池的最佳折射率（n=2.35）為參照，通過正交實驗分析得到制備a-SiCx∶H減反射薄膜的最佳工藝條件，并以此條件生長該薄膜與a-SiNx∶H薄膜進(jìn)行光學(xué)性能比較。主要研究結(jié)果歸納如下:
　　1.PECVD設(shè)備的生長條件對a-SiCx∶H薄膜的性質(zhì)影響的研究。
　　

3、當(dāng)保持Pd、Ts和沉積氣壓P不變時，R對a-SiCx∶H薄膜的n和Eg有較大的影響。該薄膜的生長速率和n隨著R的增大而減小，而Eg卻增大。生長在高R下的樣品要比低的表面形貌平整致密。不同R時制備的a-SiCx∶H薄膜少子壽命均增大，但受其影響較小。當(dāng)使Pd、R和P固定時，該薄膜的生長速率隨著Ts增大而減小，其n則逐漸增大。薄膜的Eg隨Ts有輕微地升高并且在高Ts時薄膜的表面變得粗糙。樣品的少子壽命隨Ts先增大后減小，并在Ts=320℃時

4、的鈍化效果最好。當(dāng)Ts、R和P固定不變時，該樣品的生長速率隨著Pd的增加而升高，而其n有微弱的變大趨勢，Eg變化不大。樣品的少子壽命隨Pd先增大后減小，在Pd=0.13W/cm2處有最大的少子壽命。Pd相對于Ts和R生長條件，對a-SiCx∶H薄膜的Rq和少子壽命的影響最大。
　　2.a-SiCx∶H薄膜的減反射性能研究。
　　PECVD制備a-SiCx∶H減反射薄膜最佳工藝條件R=2、Ts=320℃和Pd=0.16W/cm