准晶态P型硅薄膜作为硅薄膜太阳电池窗口层的研究
硅薄膜太阳能电池的窗口层要求其有良好的光透过性能以及高电导率,通常硅薄膜太阳能电池使用B掺杂的非晶碳化硅作为p型窗口层,尽管可以实现较高的开路电压,但是受薄膜非晶态的影响,其掺杂效率受到限制.低光学吸收系数、高掺杂效率的p型纳米晶硅作为硅薄膜太阳电池窗口层是一种选择,尽管纳米晶硅薄膜在光学方面有优势,但是,由于其迁移率带隙仅1.2 eV,制备得到的硅薄膜太阳电池导致开路电压损失. 本文的研究通过优化硅烷浓度,硼烷浓度,射频功率,在FTO衬底上制备得到了一系列不同厚度的硅薄膜.对于厚度达为150nm的样品,拉曼光谱表征证明其为纳米晶硅,晶化率约为50％,电导率为0.67s/cm.使用相同的条件在FTO衬底上沉积约20nm厚的硅薄膜,拉曼光谱的表征是非晶态的,但是其掺杂效率却远远高于p型非晶硅,同时,透射光谱发现20纳米厚的此种硅薄膜有较高的光透过率.由于纳米晶硅在生长过程中存在纵向演化,本文认为在较薄的情况下是一种介于非晶即将结晶的状态.此外,发现在初晶态的p层表面沉积i层,可以促使i层发生晶化.这说明研究中得到的p型层具有一定的周期型结构,具有外延效应,间接证明这是介于非晶与结晶状态之间的一种的硅薄膜材料.
太阳能电池 制备工艺 窗口层结构 准晶态P型硅薄膜
秦炜 王书博
中国科学院大连化学物理研究所 116023
国内会议
北京
中文
437-439
2013-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）