射頻功率對非晶硅膜結(jié)構(gòu)性能及晶化效果的影響.pdf

1、硅基薄膜太陽能電池具有光吸收系數(shù)大、制備工藝簡單、低物料和低能耗等諸多優(yōu)點(diǎn)，得到了太陽能電池領(lǐng)域的普遍關(guān)注。但較差的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電學(xué)性能使硅基薄膜在太陽能電池領(lǐng)域中的發(fā)展受到了極大限制，而這些問題正是由于薄膜中原子排列無序性造成的。因此，制備出性能穩(wěn)定和光電轉(zhuǎn)換效率高的硅基薄膜已成為近些年來的研究重點(diǎn)。
　　實(shí)驗(yàn)利用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)法，在射頻功率為35W、100W和160W的條件下制備三組不同的硅基薄膜，并對其

2、進(jìn)行退火處理。借助XRD、TEM、AFM和少子壽命測試儀等檢測手段分析了射頻功率和退火溫度對薄膜微觀結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能的影響，探究了不同電場環(huán)境對硅基薄膜原子排列的影響狀態(tài)，并總結(jié)電場環(huán)境對薄膜晶化難易程度的影響規(guī)律，最終為能夠制備出原子排列有序程度高的硅基薄膜太陽能電池提供理論依據(jù)。實(shí)驗(yàn)得出的重要結(jié)論如下:
　　(1)三種射頻功率條件下，硅基薄膜的微觀結(jié)構(gòu)隨著射頻功率的增加并沒有出現(xiàn)本質(zhì)的差異，其結(jié)構(gòu)均表現(xiàn)為非晶態(tài)，薄膜原子以無序狀

3、態(tài)排列。
　　(2)硅基薄膜的少子壽命隨著射頻功率的增大而增加，說明盡管三種薄膜同為非晶態(tài)，但其原子排列狀態(tài)不盡相同，這是由射頻功率的提高引起電場場強(qiáng)的變化導(dǎo)致的，有利于提高原子排列的致密程度。相同退火溫度處理后三組硅基薄膜晶化程度的差異，進(jìn)一步驗(yàn)證了在一定范圍內(nèi)射頻功率的提高能夠促進(jìn)薄膜原子有序程度的提升。
　　(3)經(jīng)700℃和800℃退火處理后，三種薄膜的結(jié)構(gòu)較未退火時均由非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)，晶化程度達(dá)60％以上，且少子