薄膜的制备及其在太阳能电池中的应用
发布时间:2013-01-11     来源: solarzoom
本文摘要:采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术,在相对较高气压和较高功率条件下,制备了不同硅烷浓度的微晶硅材料。材料沉积速率随硅烷浓度...

  三、结果与讨论

  由于硅烷浓度是影响硅薄膜材料结构敏感的沉积参数之一,因此,在固定其他沉积参数的前提条件下,制备了不同硅烷浓度条件下的薄膜。图2给出了系列薄膜的沉积速率随硅烷浓度的变化。从图中可以看出:在此实验沉积条件下,随着硅烷浓度的增加,薄膜的沉积速率几乎线性地增加,而且沉积速率增加的斜率大于硅烷浓度增加的斜率,这说明在我们的沉积条件下,硅烷浓度得到了有效使用。而且值得注意的是:在硅烷浓度大于6%时,薄膜的沉积速率已经达到1nm/s以上。

  研究材料的目的是制备出高效率的微晶硅太阳电池。要想获得高速、高效的微晶硅薄膜太阳电池,制备出高质量、高速率的微晶硅材料是前提。首先考察了制备材料的电学特性,图3给出了系列薄膜的

  暗电导和光敏性随硅烷浓度的变化。从图中可以看出:总的趋势是随硅烷浓度增加,材料的暗电导在逐渐减小,而光敏性则给出了相反的规律。这主要是由于硅烷浓度的增加,使得制备薄膜的结构由微晶向非晶转变(图4和图5)。而同非晶硅材料相比,微晶硅薄膜在电学特性上表现为暗电导大,光敏性小。在硅烷浓度为7%~7.5%时,制备材料的光敏性在500~1000之间,暗电导在1.0×10-6~1.2×10-6S/cm之间。

  为进一步确定制备材料的质量,对其进行了X射线衍射的测试分析。图4给出了制备薄膜的X射线衍射测试结果。从图中很清楚地看出:在此实验研究的硅烷浓度范围内,薄膜显示出了(220)的择优取向,而且在此实验范围内,随硅烷浓度的增加,(220)择优取向的强度逐渐降低。当硅烷浓度达到8%和9%时,X射线衍射结果显示制备的材料是非晶硅,因为其没有任何衍射峰出现。

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