太陽電池上氮化硅減反射膜性能的研究.pdf

1、太陽能的應(yīng)用是解決能源與環(huán)境問題的有效途徑。多晶硅太陽電池是未來最有發(fā)展?jié)摿Φ奶栯姵刂?。氮化硅薄膜的?yīng)用是進(jìn)一步提高多晶硅太陽電池的轉(zhuǎn)化效率，降低生產(chǎn)成本的重要手段，為此本文研究了氮化硅薄膜的性能對(duì)于多晶硅太陽電池的影響。 本文采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）制備了氮化硅薄膜。首先，用PECVD法分別以不同的[SiH4:N2]/[NH3]比在兩批樣品上沉積出富硅和富氮的氮化硅薄膜,沉積溫度和時(shí)間分別為沉積溫度360

2、℃，時(shí)間6min 和沉積溫度350℃，沉積時(shí)間8min。然后利用橢圓偏振儀、準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)光電導(dǎo)衰減法（QSSPCD）、X 射線光電子能譜（XPS）、紅外吸收光譜（IR）、反射譜等手段，對(duì)氮化硅薄膜進(jìn)行了深入的研究，優(yōu)化了薄膜制備條件并采用最優(yōu)沉積條件制備了多晶硅太陽電池。研究發(fā)現(xiàn)，富硅氮化硅最佳的沉積條件是：溫度360℃，SiH4:NH3=5:1，時(shí)間6min；富氮氮化硅薄膜在[NH3]/ [SiH4:N2]＝4：1，沉積溫度350℃，沉積時(shí)

3、間8min 時(shí)，獲得了沉積氮化硅后硅片高壽命，高折射率、氫含量高鈍化效果好、反射率低的工藝條件。其次，對(duì)于富硅氮化硅薄膜進(jìn)行不同退火條件的研究，分別在N2/ H2 氣氛下采用不同的退火條件，數(shù)據(jù)表明，氮化硅薄膜的有效少數(shù)載流子壽命在700℃時(shí)達(dá)到最大值。通過測(cè)量紅外吸收光譜，發(fā)現(xiàn)氮化硅薄膜的氫含量與有效少數(shù)載流子壽命有一定的關(guān)系；比較了沉積前后電池的各項(xiàng)性能，確認(rèn)沉積氮化硅薄膜后電池效率提高了40％以上，電池的短路電流也提高了30％以上