磁控濺射生長銀納米顆粒膜及在制備黑硅材料中的應(yīng)用.pdf

1、銀納米顆粒在太陽能電池領(lǐng)域極具應(yīng)用前景，受到廣泛關(guān)注。例如，利用納米銀顆粒的局域表面等離子體共振效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對入射光子的選擇吸收、增強(qiáng)吸收等效應(yīng)，可以有效地拓寬太陽能電池的吸收光譜范圍。通常銀納米顆粒采用化學(xué)的方法制備，不利于其與大面積硅電池片的復(fù)合。因此，本工作將采用磁控濺射的物理沉積技術(shù)研究在硅基片上制備不同大小、形狀和分布的銀納米顆粒的方法；然后重點(diǎn)研究了在等離子體反應(yīng)刻蝕制備黑硅材料工藝中，銀納米顆粒作為微掩模形成表面陷光納米結(jié)構(gòu)的

2、機(jī)制，以及黑硅材料的性能；最后，著眼于功能薄膜的制備需要，我們探討了在硅單晶基片上制備擇優(yōu)取向銀薄膜的方法。
　　 無掩模等離子體刻蝕技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于硅太陽能電池的表面制絨，然而傳統(tǒng)的刻蝕工藝以SF6/O2作為刻蝕氣體會(huì)在硅電池片表面引入額外的缺陷和雜質(zhì)相，降低少數(shù)載流子的壽命。本文中我們提出將銀納米顆粒膜集成到單晶硅片上，以其作為微掩膜通過SF6等離子體干法刻蝕在硅表面制備了出納米陷光結(jié)構(gòu)的方法。實(shí)驗(yàn)表明：通過濺射參數(shù)的優(yōu)化，可

3、以制備出不同尺寸、不同分布的銀納米顆粒；銀顆粒的大小、分布及表面形貌對制絨硅片的表面結(jié)構(gòu)及反射率有著直接影響，反射率可達(dá)較低的水平；由于不需要O2參與，消除了因O2等離子體引起的損傷，表面缺陷態(tài)密度小，提高了硅片的少數(shù)載流子壽命。該方法為黑硅材料的制備提供了一個(gè)新的技術(shù)途徑。
　　 Pt是較常用的底電極材料，通常在硅單晶基片上呈(111)擇優(yōu)取向；然而在Pt/Si上生長的功能薄膜常需要(100)擇優(yōu)的Pt薄膜。我們以銀作為過渡層