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基于沉积温度优化和后退火工艺改善a-Si∶H/c-Si界面钝化质量的研究
1
作者 王楠 梁芮 周玉琴 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第7期1287-1292,1313,共7页
a-Si∶H薄膜作为钝化层,在提高硅异质结太阳能电池效率方面发挥关键作用,工业化生产中通常采用PECVD法制备制备a-Si∶H薄膜。在本文中,首先对关键工艺参数如沉积温度进行了优化,并在160℃下获得了最佳的钝化效果。接着,通过傅里叶变换... a-Si∶H薄膜作为钝化层,在提高硅异质结太阳能电池效率方面发挥关键作用,工业化生产中通常采用PECVD法制备制备a-Si∶H薄膜。在本文中,首先对关键工艺参数如沉积温度进行了优化,并在160℃下获得了最佳的钝化效果。接着,通过傅里叶变换红外光谱法对a-Si∶H薄膜的微结构进行表征,以探索其钝化机理:低温下制备的a-Si∶H薄膜氢浓度高并有微空洞,从而影响钝化效果;高温下制备的a-Si∶H薄膜消除了微空洞而明显改善钝化质量。但是,过高的沉积温度又会导致a-Si∶H薄膜中微空位的产生从而影响钝化效果。此外,对比了两种典型后退火工艺对钝化效果的影响:一种是基于200℃退火10min,一种是基于450℃退火30s,并对相关钝化机理进行了研究。结果表明,第二种退火方式明显改善样品的钝化效果,主要原因是该退火消除了低温沉积样品中的微空洞和高温沉积样品中的微空位。最后,通过透射电镜研究了退火后的a-Si∶H/c-Si界面微结构,并未观察到影响钝化效果的外延生长。 展开更多
关键词 氢化非晶硅 a-si∶h/c-si界面钝化 后退火处理 钝化机理
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基于氢等离子体处理改善氢化非晶硅/晶体硅界面钝化效果的工艺研究
2
作者 王楠 钟奇 周玉琴 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第10期1912-1919,共8页
薄层a-Si∶H钝化技术对于提高硅异质结太阳能电池的效率至关重要,通常有三类工艺可显著改善a-Si∶H薄膜的钝化效果:晶硅表面湿化学处理(薄膜沉积前);氢等离子体处理(薄膜沉积过程中);后退火处理(薄膜沉积后)。该论文基于等离子增强型化... 薄层a-Si∶H钝化技术对于提高硅异质结太阳能电池的效率至关重要,通常有三类工艺可显著改善a-Si∶H薄膜的钝化效果:晶硅表面湿化学处理(薄膜沉积前);氢等离子体处理(薄膜沉积过程中);后退火处理(薄膜沉积后)。该论文基于等离子增强型化学气相沉积系统,采用氢等离子处理和后退火处理改善a-Si∶H/c-Si界面的钝化效果,样品的有效少数载流子寿命最高达到1 ms,并研究了射频功率密度、腔体压力、氢气流量等工艺参数对钝化效果的影响;采用光发射谱、台阶仪等对氢等离子体处理所涉及的物理过程进行研究,得出该工艺对a-Si∶H薄膜具有刻蚀作用;根据钝化效果和刻蚀速率的关系,得出低刻蚀速率由于给予薄膜充足的时间进行结构弛豫或重构,显著改善钝化效果;基于快速热退火方法进一步改善钝化效果,采用傅里叶变换红外光谱对a-Si∶H薄膜的钝化机理进行研究,并基于化学退火模型进行讨论;采用透射电镜研究了a-Si∶H/c-Si界面的微结构,并没有观测到影响钝化效果的外延生长。 展开更多
关键词 氢等离子体处理 氢化非晶硅/晶体硅界面钝化 后退火处理 钝化机理
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