光熱退火制備多晶硅薄膜的研究.pdf

1、作為綠色能源，太陽能電池在能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)的今天，突顯其研究和應(yīng)用價(jià)值。多晶硅薄膜太陽電池集晶硅太陽電池和非晶硅太陽電池的優(yōu)點(diǎn)于一身，是第二代太陽能電池最有力的候選者之一。 隨著多晶硅薄膜晶粒尺寸的增大，太陽電池的轉(zhuǎn)換效率逐漸升高。但直接沉積的薄膜的晶粒較小，需要通過再結(jié)晶技術(shù)增大晶粒。目前國內(nèi)外所采用的再結(jié)晶技術(shù)主要有，常規(guī)高溫爐退火、快速光熱退火、金屬誘導(dǎo)晶化、微波誘導(dǎo)晶化以及激光晶化等。本論文主要研究利用光熱退火制備多晶

2、硅薄膜。 采用PECVD方法沉積非晶硅薄膜，再用光熱退火使其晶化。 首先，研究了升溫速率、降溫速率、沉積溫度、磷摻雜等退火參數(shù)和沉積參數(shù)對晶化影響的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。結(jié)果表明：(1)升溫快慢影響所形成的籽晶密度?？焖偕郎靥幚頃?huì)使許多小晶粒來不及長大成晶核，從而有利于獲得較大晶粒尺寸的多晶硅薄膜。(2)降溫很快時(shí)，與金屬冶煉中的淬火相似，快速降溫生成小晶粒。(3)沉積薄膜時(shí)，300℃沉積的薄膜要比100℃沉積的薄膜容易晶化。(4)

3、摻磷的非晶硅薄膜更容易晶化。 在較低溫度下工作，允許選用更加廉價(jià)的襯底材料，所以在較低溫度下，用較短的時(shí)間得到優(yōu)質(zhì)多晶硅薄膜，意義就更大。為此，在RPTA的機(jī)理分析的基礎(chǔ)上，探討了在較低溫度下快速晶化非晶硅薄膜的可行性。實(shí)驗(yàn)中我們改造了快速光熱退火爐，使其工作時(shí)能產(chǎn)生較多的短波光，發(fā)現(xiàn)：(1)利用改造的快速熱退火爐，所需的晶化時(shí)間縮短了，所需的晶化溫度有所降低，電導(dǎo)率提高了。(2)本征硅膜在580℃時(shí)就能晶化。(3)和原來的RP