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基于磁控溅射技术沉积光伏电池用硅基薄膜材料的研究禼▃赵志明,蒋百灵,郭伟禿卿印蔍舀,緄’柚蓟鹢雋【珻∞簅锄唧文章编号:.啪旬摘要:硅基薄膜太阳能电池是光伏电池领域最具有发展前景的组件。采用非平衡磁控溅射技术制备氢化硅薄膜和疭擅锥嗖隳ぃ⒍云浣峁褂胄阅芙辛朔治觥=峁砻鳎瑂篐薄膜呈现出非晶硅和硅纳米晶颗粒复合结构;随着溅射混合气中氢气含量的增加,:∧さ木Щ潭仍銮浚:∧さ墓庋Т毒哂.@。叩荆籹矗籌敲骵咖实验呈现出非晶相。关键词:硅薄膜;硅纳米晶;疭擅锥嗖隳ぃ淮趴亟ι中图分类号:.文献标识码:髓篟琒産嬲疭霍禿诵痵,/Ⅱ螅;疭随着能源危机和“温室效应”日趋严重,开发和发展新型清洁可再生能源成为能源领域的重要任务,其中太阳能以其清洁环保、取之不尽等优点成为重点发展的新型能源之一。硅基太阳能电池具有原料丰富、无毒等优点,已成为陆地用高性能太阳能电池领域最具有发展前景的电池组件之一。硅薄膜太阳能电池的制造技术主要是化学气相沉积际酰ǔQ笴、热丝约暗离子体增强取=┠辏孀糯趴亟ι浼际醯发展,由于它具有能够精确地控制工艺参数、膜层质量和薄膜组分、薄膜均匀性好、沉积速率高以及工作温度低等优点,备受太阳能电池领域的青睐。目前,利用脉冲磁控溅射技术已在高衬底温度的条件下获得了晶态硅薄膜¨剖,为磁控溅射在硅基太阳能电池领域的应用提供了巨大的技术支持。本文基于薄膜硅太阳能电池和硅基纳米材料太阳能电池的设计思想,利用直流磁控溅射技术沉积氢化硅薄膜和硅基纳米多层薄膜结构,并对薄膜的微观结构和光学性能进行分析讨论。室温下,,謉柚,辳锄謅粕收稿日期:基金项目:国家高技术研究发展计划计划手钅晃靼怖砉ご笱Э蒲谢鹱手钅作者简介:赵志明,男,内蒙古通辽人,讲师,博士,研究方向为光电转换材料及纳米功能薄膜材料。’锄簂鄆猯珿甀琒篐:.
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狲伽痬琤,琩饬康玫奖∧、岬、,即薄膜沉积速率随氢气流’//M琭,琱狧猅照膜时采用反应磁控溅射,溅射气体分别为氩气和氢峁敕治着混合气体中氢气含量增加,:∧さ木Щ潭增加,表明混合气中氢成分增加有助于硅结晶长大。性,如图荆渲型琫琭琯琱过程中,混合气体放电的潘宁效应使得舡和夯控溅射和常规磁控溅射结合的方法在单晶硅片上沉积完成了氢化硅薄膜和硅基纳米/多层膜。偷ゾЧ杵逶诒∧こ粱霸诔ɑ肪诚掠丙酮清洗。溅射硅靶材选用投嗑Ч璨牧希璋尺寸为。沉积室的初始真空预先抽至。沉积:气。在沉积痵嗖隳な保紫仍诘ゾЧ杌上沉积一层撞悖缓蠼惶娉粱齋痵彩层,为防止表面硅氧化,在最外层沉积一层膜,。利用紫外光谱仪表征了氢化硅薄膜的光学性能,并计算给出了氢化硅薄膜的光学带隙。:∧そ峁敕治图隽私ι涑粱讨胁煌馄髁刻跫下获得的:∧检测结果。由捉果可知,在Q苌浣歉浇鱿至擞牍枘し蔷相结构相对应谱结构,从谱的形态上可以确定:薄膜主要以非晶态形式存在,并存在晶相成分,:∧ぶ芯煞忠怨枘擅拙Э帕P问酱嬖冢凰为了获得薄膜的微观结构信息,利用碚了不同氢气流量下沉积的:∧さ奈⒐劢峁固对应的氢气流量分别为片,图,琸,为图,琯斜晔洞Φ墓枘擅拙