氮化硅薄膜的钝化作用对太阳能电池片性能的影响分析和研究

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1、氮化硅薄膜的钝化作用对太阳能电池片性能的影响分析和研究摘要作为一种器件表面介质膜，SiNx薄膜已被广泛应用于IC以及太阳能光伏器件的制造中。在高效太阳能电池研究中，发射结表面钝化和减反射一直是其研究的主题。电池正面发射结不仅要求表面钝化层有优良的钝化性能，同时也要求介质层能够与表面层减反射膜一起产生很好的减反射效果，从而进一步提高太阳电池器件的光生电流、开路电压以及电池效率。本文阐述了高效太阳电池研究中正面发射结上的钝化与减反射工艺与原理，重点对PECVD法制备SiNx的钝化机制，H钝化进行了详细的分析。主要对生产中常使用的管式PECVD和板式PECVD制备的薄膜，

2、通过少子寿命测试仪(WT2000）检测少子寿命，椭偏仪测试膜厚和折射率，积分反射仪测试反射率以及利用HF腐蚀来检验薄膜致密性等手段对薄膜性能进行了分析和比较。又对板式PECVD制备薄膜条件进行了优化。研究发现，氮化硅最佳的沉积条件是：温度370℃，SiH4:NH3=500:1600，时间3min；获得了沉积氮化硅后硅片少子寿命高钝化效果好、膜厚与折射率搭配好反射率低的工艺条件。关键词：氮化硅薄膜；PECVD；减反膜；钝化；太阳能电池27THEPASSIVATIONOFSILICONNITRIDEFILMONSOLARCELLSANALYSISANDRESEARCHA

3、BSTRACTAsadielectricthinfilmofdevice,SiNxhasbeenwidelyusedinICandSolarcellsmanufacturing.Intheresearchandinvestigationofhighefficiencysiliconsolarcell,thepassivationoffrontemitterandantireflectionhasbeentheirfocus.Because，forthefrontemitter,weneedithaveexcellentpassivationqualityandgoo

4、dantireflectionproperty,inthiswaytoimprovetheIscandUoc,furthermoretogetmuchhighefficiency.Inthisthesiswedescribethepassivation&AntireflectionofhighefficientSiliconSolarcellsonthefrontemmiterandthenwefocusonPECVDanalysisingtheMechanismofhydrogenpassivation.IntheexperimentsIusedthetubula

5、randplatePECVDpreparingsiliconnitridethinfilm.Then,Itextedminoritycarrierlifetimebyminoritycarrierlifetimetester(WT2000),filmthicknessandrefractiveindexbyellipsometer,reflectivitybyD8integralreflectivity,andusingHFsolutiontestedthefilmdensity.Thesewereusedtoailalyzethepropertiesofsilic

6、onnitridefilms.Another,ImprovingtheconditionoftheplatePECVDdeposition.Theresultsshowthatthetemperatureofdepositionis370,SiH4:NH3=500:1600,time:3min.InthisconditionSiliconhaveagoodpassivationquality,filmthicknessandrefractiveindexwellmatchingandlowreflectance.KEYWORDS:siliconnitridefilm

7、;PECVD;ACR;passivation;siliconsolarcells27目录第一章绪论1§1.1太阳电池的应用前景1§1.1.1能源危机1§1.1.2光伏政策及现状1§1.2光伏太阳电池钝化减反射膜介绍3§1.2.1减反射介绍3§1.2.2钝化介绍6§1.3实验意义7第二章实验方法和过程9§2.1样品制备选择9§2.2管式PECVD与板式PECVD对比实验9§2.1.2实验工艺过程10§2.3NH3与SiH4不同流量比对薄膜性能的影响12§2.4实验设备及检测13§2.4.1设备与仪器13§2.4.2检测手段15第三章实验结果与分析17§3.1板式P