采用射频等离子体增强化学气相沉积（RF-PECVD）法在低温、低功率的条件下制备了一系列本征硅薄膜,研究了硅烷浓度（CS）对薄膜微结构、光电特性及表面钝化性能的影响.将本征硅薄膜作为钝化层应用到氢化纳米晶硅/晶硅（nc-Si：H/c-Si）...采用射频等离子体增强化学气相沉积（RF-PECVD）法在低温、低功率的条件下制备了一系列本征硅薄膜,研究了硅烷浓度（CS）对薄膜微结构、光电特性及表面钝化性能的影响.将本征硅薄膜作为钝化层应用到氢化纳米晶硅/晶硅（nc-Si：H/c-Si）硅异质结（SHJ）太阳电池中,研究了硅烷浓度和薄膜厚度对电池性能的影响.实验发现：随着硅烷浓度的降低,本征硅薄膜的晶化率、氢含量、结构因子、光学带隙和光敏性等都在过渡区急剧变化;本征硅薄膜的钝化性能由薄膜的氢含量及氢的成键方式决定.靠近过渡区的薄膜具有较好的致密性和光敏性,氢含量最高,带隙态密度低,且主要以Si H形式成键,对硅片表现出优异的钝化性能,使电池的开路电压大幅提高.但是,当薄膜的厚度过小时,会严重影响其钝化质量.本实验中,沉积本征硅薄膜的最优硅烷浓度为6%（摩尔分数）,且当薄膜厚度为~8 nm时,所制备电池的性能最好.实验最终获得了开路电压为672 m V,短路电流密度为35.1 m A·cm-2,填充因子为0.73,效率为17.3%的nc-Si：H/c-Si SHJ太阳电池.展开更多
该研究制备高电导、高透明的磷掺杂氢化纳米晶硅氧(nc-Si Ox:H)薄膜,应用于晶硅异质结(SHJ)太阳电池的窗口层以替代传统的氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜。与以a-Si:H薄膜为窗口层的电池相比,短路电流密度提高0.5 m A/cm^(2),达到38.5 m A/cm^(...该研究制备高电导、高透明的磷掺杂氢化纳米晶硅氧(nc-Si Ox:H)薄膜,应用于晶硅异质结(SHJ)太阳电池的窗口层以替代传统的氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜。与以a-Si:H薄膜为窗口层的电池相比,短路电流密度提高0.5 m A/cm^(2),达到38.5 m A/cm^(2),填充因子为82.7%,光电转换效率为23.5%。实验发现,在nc-Si Ox:H薄膜沉积前对本征非晶硅层表面进行处理,沉积1 nm纳米晶硅(nc-Si:H)种子层,可改善nc-Si Ox:H薄膜的晶化率,降低薄膜中的非晶相含量。与单层nc-Si Ox:H窗口层的电池相比,nc-Si:H/nc-Si Ox:H叠层结构提高电池填充因子,达到83.4%,光电转换效率增加了0.3%,达到23.8%。展开更多
文摘采用射频等离子体增强化学气相沉积（RF-PECVD）法在低温、低功率的条件下制备了一系列本征硅薄膜,研究了硅烷浓度（CS）对薄膜微结构、光电特性及表面钝化性能的影响.将本征硅薄膜作为钝化层应用到氢化纳米晶硅/晶硅（nc-Si：H/c-Si）硅异质结（SHJ）太阳电池中,研究了硅烷浓度和薄膜厚度对电池性能的影响.实验发现：随着硅烷浓度的降低,本征硅薄膜的晶化率、氢含量、结构因子、光学带隙和光敏性等都在过渡区急剧变化;本征硅薄膜的钝化性能由薄膜的氢含量及氢的成键方式决定.靠近过渡区的薄膜具有较好的致密性和光敏性,氢含量最高,带隙态密度低,且主要以Si H形式成键,对硅片表现出优异的钝化性能,使电池的开路电压大幅提高.但是,当薄膜的厚度过小时,会严重影响其钝化质量.本实验中,沉积本征硅薄膜的最优硅烷浓度为6%（摩尔分数）,且当薄膜厚度为~8 nm时,所制备电池的性能最好.实验最终获得了开路电压为672 m V,短路电流密度为35.1 m A·cm-2,填充因子为0.73,效率为17.3%的nc-Si：H/c-Si SHJ太阳电池.
