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薄膜硅/晶体硅异质结电池中本征硅薄膜钝化层的性质及光发射谱研究

薛源 郜超军 谷锦华 冯亚阳 杨仕娥 卢景霄 黄强 冯志强

薄膜硅/晶体硅异质结电池中本征硅薄膜钝化层的性质及光发射谱研究

薛源, 郜超军, 谷锦华, 冯亚阳, 杨仕娥, 卢景霄, 黄强, 冯志强
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-20
  • 修回日期:  2013-07-04
  • 刊出日期:  2013-10-05

薄膜硅/晶体硅异质结电池中本征硅薄膜钝化层的性质及光发射谱研究

  • 1. 郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室, 郑州 450052;
  • 2. 郑州大学物理工程学院, 郑州 450052;
  • 3. 光伏科学与技术国家重点实验室, 常州天合光能有限公司, 常州 213031
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(批准号:2011AA050501)资助的课题.

摘要: 本文采用甚高频等离子体化学气相沉积技术 (VHF-PECVD) 制备薄膜硅/晶体硅异质结电池中的本征硅薄膜钝化层, 光发射谱 (OES) 测量技术研究了硅薄膜沉积过程中等离子体发光谱随时间的变化. 结果表明: 在实验优化条件下等离子体发光谱很快达到稳定 (大约25 s), 并且SiH*/Hα* 的比值随时间变化较小, 避免了生长过程中硅薄膜结构的不均匀性, 这主要是SiH4没有完全耗尽避免了SiH4的反向扩散. 进一步研究了沉积参数对稳态发光谱和硅薄膜性质的影响, 结果表明: 随着硅烷浓度增加, Hα*峰强度减小, SiH*峰强度增加, 薄膜从微晶转变成非晶, 非晶硅薄膜钝化效果好; 随着沉积气压增大, Hα*和 SiH*峰强度先增加后减小, 高气压下Hα*和 SiH*峰强度下降主要是反应前驱物的聚合形成高聚合物, 不利于形成高质量的硅薄膜, 因此钝化效果下降; 随着反应功率密度增加, Hα*和 SiH*峰强度增大, 当功率密度为150 mW/cm2 趋于饱和, 硅薄膜的致密度和钝化效果也开始下降, 50 mW/cm2的低功率密度下硅薄膜钝化效果差可能是由于原子H 浓度低, 不能完全钝化单晶硅表面的悬挂键.

English Abstract

参考文献 (12)

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