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
文摘室温下电子束蒸发沉积氧化钼（MoOx）薄膜呈非晶态,光学带隙约为3.6 eV,与单晶硅表面构成MoOx/c-Si异质结并具有钝化作用,但明显低于i∶α-Si∶H钝化。ITO/MoOx/i∶α-Si∶H/n∶c-Si/i∶α-Si∶H/n＋∶α-Si∶H/Al太阳电池结构,既有晶硅前后表面钝化,又增加了背电场层,适当的MoOx厚度可获得电池的最高效率（15.5%）;若取消晶硅表面i∶a-Si∶H钝化,与HIT（heterojunction with intrinsic thinlayer）电池类似,硅的前表面复合增大,电池效率降为11.5%;若取消背表面i∶a-Si∶H钝化及背电场材料n＋∶a-Si∶H,电池效率急剧下降到8.3%,这表明背表面钝化及背电场,对MoOx/c-Si异质结太阳电池特性具有更为重要的作用,对高效器件制备具有一定指导意义。
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.
