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硅基太阳电池在光伏产业中占据着重要地位,HIT太阳电池结合了晶硅及非晶硅材料的优势,具有高效、低能耗等特点;然而传统HIT太阳电池中使用的透明导电薄膜(ITO)和丝网印刷的低温银浆价格较高,且受银和铟元素储量有限的制约,在一定程度上限制了HIT电池光伏组件的普及。本文基于开发更低成本的新型结构的HIT太阳电池,对其关键技术开展了相关研究工作,并取得以下研究结果: 1,面向电镀铜电极取代丝网印刷银浆电极的应用,研究了镀铜的金属阻挡层与超薄非晶硅薄膜的接触性质,探索与不同非晶硅层形成良好欧姆接触的金属材料及其制作技术。利用PVD沉积金属电极,采用IV测试接触类型及CDTLM方法测试比接触电阻,使用SEM、AFM、Raman、SE等方法表征材料性质,系统地研究了金属(Ni、Ti、Al、In)与超薄非晶硅薄膜(10 nm)接触的特性。研究结果表明,比接触电阻ρC主要受非晶硅薄膜、电极金属、接触势垒高度、退火温度等因素制约;n型及p型a-Si∶H与Ni、Al、Ti均可在较低的退火温度下形成良好的欧姆接触。200℃退火后,p-a-Si∶H与Ni、Al、Ti的比接触电阻分别降至0.5、0.3、1.0 mΩ·cm2;n-a-Si∶H与Ni、Al、Ti的ρC分别降至1.1、1.3、0.7 mΩ·cm2。由于Al诱导a-Si∶H晶化的影响,200℃左右对于Al电极是比较合适的退火温度。 2,针对采用PECVD沉积SiNx∶H取代ITO作为减反膜,研究了a-Si∶H/ SiNx∶H的叠层钝化效果及其热稳定性。系统地研究了SiNx∶H的沉积工艺以及退火条件对叠层减反、钝化的影响;采用SE、反射光谱等测试方法研究氮化硅薄膜的光学性质;使用QSSPC方法测试有效少子寿命来衡量a-Si∶H/SiNx∶H叠层的钝化效果。研究表明,a-Si∶H/SiNx∶H叠层钝化不但提高了a-Si∶H单层的钝化效果,还提高了其热稳定性。SiNx∶H的沉积工艺中SiH4、NH3流量比对SiNx∶H薄膜结构、光学性质和叠层钝化效果影响较大;沉积气压和射频功率对钝化效果的影响较小。经250℃退火处理后,叠层钝化对n-c-Si表面的钝化少子寿命可由几μs最后可提升至ms量级。