多晶硅薄膜籽晶层制备及性质分析

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1、国内图书分类号：TM914．4国际图书分类号：620硕士学位论文学校代码：10054密级：公开多晶硅薄膜籽晶层制备及性质分析硕士研究生：李宁导师：陈诺夫教授申请学位：工学硕士学专科：可再生能源与清洁能源业：可再生能源与清洁能源所在学院：答辩日期：授予学位单位：可再生能源学院2013年3月华北电力大学ClassifiedIndex：TM914．4U．D．C：620ThesisfortheMasterDegreePreparationandPropertiesofPolycrystallineSiliconThinFi

2、lmSeedLayersCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：School：DateofDefence：LiNingProf．ChenNuofuMasterofEngineeringRenewableEnergyandCleanEnergySchoolofRenewableEnergyMarch，2013Degree-Conferring—Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学

3、硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《多晶硅薄膜籽晶层制备及性质分析》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：豸等日期：为13年3BI罗日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《多晶硅薄膜籽晶层制备及性质分析》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。

4、本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版本，同意学校将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，允许论文被查阅和借阅，学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“√”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密圈作

5、者签名：导师签名：苍宁同期：刀7三年3月}万曰日期：&膨』3年了月厂扩日华北电力大学硕士学位论文摘要随着化石能源的日益枯竭，发展和利用可再生能源特别是太阳电池已成为世界各国经济中的重要课题。在各类太阳电池中，多晶硅薄膜太阳电池因兼具低材料消耗、低成本和性能稳定、长寿命的双重优点、以及可借鉴微电子器件的成熟工艺而备受瞩目。多晶硅薄膜太阳电池通常制各在异质衬底上，由于异质衬底与多晶硅薄膜的热膨胀系数及晶格常数不匹配，因而在制备多晶硅薄膜之前，需要在异质衬底上首先沉积一层高质量的多晶硅薄膜作为籽晶层。多晶硅薄膜籽晶层的结

6、构性质对后期多晶硅薄膜太阳电池性能有着至关重要的影响。本文采用磁控溅射和快速热退火(R1隗)技术在石墨衬底上制备多晶硅薄膜籽晶层，系统地研究了不同衬底温度、不同RTA退火温度和退火时间对石墨衬底薄膜多晶硅籽晶层结构性质的影响。并利用x射线衍射(XRD)，以及拉曼光谱(Raman)对多晶硅薄膜籽晶层结构性质进行了表征与分析。取得的主要成果如下：1．利用磁控溅射和RTA技术在石墨衬底上制备出了多晶硅薄膜籽晶层样品。首先利用磁控溅射在石墨衬底上直接沉积硅薄膜，然后利用RTA技术对其晶化。通过XRD和Raman测试分析表明

7、，直接沉积的样品为非晶态，而RTA晶化后样品已由非晶态转为多晶态，可以作为生长多晶硅薄膜的籽晶层。2．RTA过程中，通过XRD分析发现，增加退火温度和延长退火时间能够提高多晶硅薄膜籽晶层Si(220)晶面择优取向。3。磁控溅射过程中，衬底温度对于多晶硅薄膜籽晶层Si(220)晶面择优取向和结晶化程度有着重要的影响。研究发现了形成Si(220)晶面择优取向和使晶化程度明显提高的临界温度(700℃)。当衬底温度高于临界温度时才能更好的形成Si(220)晶面的择优取向和使晶化程度得到明显提高。利用成核理论和能量最低原理对

8、这一现象进行了合理的解释。关键词：多晶硅薄膜；籽晶层；石墨；磁控溅射；快速热退火；择优取向华北电力大学硕士学位论文AbstractDuetotheexhaustionoffossilenergy,thedevelopmentandutilizationofrenewableenergy,especiallyphotovoltaichavebecomeacri