磁控濺射法制備非晶硅薄膜及其性能研究.pdf

1、目前，硅薄膜太陽能電池的研究已成為國際光伏領(lǐng)域研究熱點，這是由于它相對于單晶硅和多晶硅太陽能電池而言，具有耗材少，成本低的特點，尤其是廉價襯底的引入，使其在成本控制方面具有更強的市場競爭力。本文采用磁控濺射方法制備非晶硅薄膜，通過優(yōu)化參數(shù)，提高薄膜質(zhì)量，并為最終制備高性能非晶硅薄膜太陽能電池提供理論基礎(chǔ)和工藝技術(shù)參考。磁控濺射法是一種簡單、低溫、快速的成膜技術(shù)，能夠直接使用摻雜靶材代替有毒氣體和可燃性氣體進行濺射沉積成膜。與其它技術(shù)相比

2、，磁控濺射法最大的優(yōu)勢是它的沉積速率快，具有可觀的成膜效率和經(jīng)濟效益，該技術(shù)有望大幅降低太陽電池成本。
　　本文采用磁控濺射的實驗方法在柔性PET及玻璃襯底上制備本征以及硼摻雜非晶硅薄膜。通過SEM、XRD、臺階儀、紫外-分光光度儀以及電化學(xué)工作站對薄膜進行表征，并根據(jù)檢測結(jié)果研究了不同襯底以及工藝參數(shù)（濺射功率、工作壓力）對薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明:
　　(1) PET襯底及玻璃襯底對薄膜的表面形貌及結(jié)晶狀態(tài)沒有明顯

3、影響，而對沉積效率的影響十分顯著，相同工藝參數(shù)條件下，柔性PET襯底的沉積速率要明顯高于玻璃襯底;
　　(2)硼摻雜對薄膜的表面形貌及結(jié)晶狀態(tài)沒有明顯影響，薄膜經(jīng)過P型硼摻雜，其導(dǎo)電性能有所改善;
　　(3)相同襯底的條件下，濺射功率對薄膜的表面形貌及結(jié)晶狀態(tài)并無明顯影響，而隨著濺射功率的增加，沉積速率隨之變快，薄膜的厚度增大，使薄膜在可見光范圍內(nèi)透光率降低，再通過計算可知，隨著濺射功率的增加，薄膜的吸收系數(shù)及消光系數(shù)同時降