p型微晶硅薄膜的沉积及其在微晶硅薄膜太阳电池中的应用

采用等离子体化学气相沉积（PECVD）方法制备了硼掺杂微晶硅薄膜和微晶硅薄膜太阳电池.研究了乙硼烷含量、p型膜厚度及沉积温度对硼掺杂薄膜生长特性和高沉积速率的电池性能的影响.通过对p型微晶硅薄膜沉积参数的优化,在本征层沉积速率为0.78nm/s的高沉积速率下,制备了效率为5.5%的单结微晶硅薄膜太阳电池.另外,对p型微晶硅薄膜的载流子疏输运机理进行了讨论.     

低温沉积硅薄膜微结构的Raman分析

用Raman散射谱研究了以SiH4/H2为气源,用等离子体增强化学气相沉积技术,低温制备的一系列硅薄膜的微结构特征.结果表明:在常规气压和常规功率下,衬底温度在200～500 ℃之间,存在结晶最佳点,400 ℃结晶效果相对最好;在高压高功率下沉积和常压常功率下沉积相比,高压高功率更有利于薄膜晶化;低温短时的高气压高功率沉积,玻璃衬底与铝覆盖的玻璃衬底相比,玻璃上的硅薄膜晶粒尺寸更大,而铝覆盖的玻璃衬底上的硅薄膜的晶化率更高.     

温度对非晶硅薄膜二次晶化的影响

为研究温度对固相晶化的影响,用玻璃作衬底,在不同温度下用PECVD法直接沉积非晶硅(a-Si:H)薄膜,把在室温、350℃和450℃下沉积的样品,在600℃和850℃下退火3h,把前后样品用拉曼光谱和扫描电镜分析,发现二次晶化后的晶化效果比直接沉积的薄膜好,850℃下退火的薄膜比600℃好。在450℃下沉积、850℃退火3h,SEM观察,表面最大晶粒尺寸为900nm左右。     

磁控溅射法制备AZO薄膜的工艺研究

用XRD测试仪、分光光度计、四探针等测试仪器,探讨了制备气氛、退火温度和退火环境对AZO薄膜光电性能及结构的影响。结果表明:氧气和氩气的体积流量比为2∶1时,薄膜透光率最高(95.33%);退火有利于薄膜结晶;低于400℃退火时,温度越高薄膜电阻越小,超过400℃后,真空中退火温度再升高电阻变化不大,而空气中退火温度再升高电阻反而变大。     

衬底H等离子体预处理时间对微品硅薄膜生长的影响

本文采用VHF-PECVD技术制备了系列硅薄膜,通过椭圆偏振技术及拉曼测试手段研究了衬底表面预处理时间对微晶硅薄膜的微结构及其生长的影响.实验结果表明:随衬底预处理时间(0～10 min)的延长,薄膜的晶化率从14%提高到44%;薄膜表面的硅团簇尺寸减小,在衬底预处理10 min时,薄膜表面的粗糙度较小.在衬底未预处理与预处理10 min时,在相同的沉积参数下,沉积两系列不同生长阶段硅薄膜的生长指数接近.原因是H等离子体预处理使衬底表面的原子氢增多,有利于成膜先驱物在衬底表面的迁移,影响薄膜的初期成核,使薄膜易于晶化.     

多孔硅的光电性质及在太阳能电池中的应用

论述了多孔硅电化学和化学的腐蚀机理以及多孔硅的光电性质,提出多孔硅在太阳能电池应用中存在的一些实际问题。     

功率密度对VHF-PECVD制备μc-Si:H的影响

在不同功率密度下用甚高频化学气相沉积(VHF-PECVD)法制备了一系列微晶硅(μc-Si:H)薄膜,并对薄膜的微观结构进行了研究.重点研究了在较低的功率密度下,功率密度的改变对薄膜沉积速率和结晶状况的影响.结果表明,随着功率密度的提高,沉积速率逐渐加大,进一步提高功率密度时,沉积速率趋于饱和;与此同时,薄膜的孵化层厚度和形核密度随功率密度而变化.     

掺铝氧化锌透明导电薄膜的表面织构研究

利用中频直流磁控反应溅射法在玻璃衬底上首先制备了掺铝氧化锌(AZO)透明导电薄膜,然后利用5%的氯化铵(NH4Cl)溶液对制备的AZO薄膜进行表面织构。利用扫描电子显微镜(SEM)、四探针法和分光光度计分别测量并研究了织构前后薄膜的表面形貌、电学和光学特性。研究结果表明NH4Cl水溶液容易控制AZO的表面织构过程,并且可以获得较好的绒面。表面织构后,薄膜在可见光波段的平均反射率从12%降低到7.86%,而电阻率略有增大,该结果和表面织构结果一致。     

快速光退火对ITO薄膜结构和性能的改善

利用电子束蒸发技术在常温下制备ITO透明导电膜,在这种条件下很难得到性能良好的透明导电膜,试图通过研究快速光热退火下退火温度、退火时间对其性能的影响,致力于在低温退火工艺下改善薄膜性能.通过对退火后样品禁带宽度的计算得出随着退火温度或退火时间的增大,禁带宽度逐渐增大;对样品的微结构分析发现随着退火温度的提高或退火时间的延长,样品的微结构致密性提高,各晶向面间距和晶格常数逐渐趋于标准的晶体;但退火温度过高或退火时间过长反而不利于透明导电膜性能的提高,所以选取合适的退火温度和退火时闻是光退火下透光性和导电性都得到提升的关键.在200℃的退火温度下,退火12 min可实现样品的透光率在可见光范围内达到82%,电阻率ρ＝2.3×10-3Ω·cm.     

p型微晶硅薄膜的沉积及其在微晶硅薄膜太阳电池中的应用

采用等离子体化学气相沉积(PECVD)方法制备了硼掺杂微晶硅薄膜和微晶硅薄膜太阳电池.研究了乙硼烷含量、p型膜厚度及沉积温度对硼掺杂薄膜生长特性和高沉积速率的电池性能的影响.通过对p型微晶硅薄膜沉积参数的优化,在本征层沉积速率为0.78nm/s的高沉积速率下,制备了效率为5.5%的单结微晶硅薄膜太阳电池.另外,对P型微晶硅薄膜的载流子疏输运机理进行了讨论.