AZO薄膜刻蚀形貌优化及其在硅基薄膜双结太阳能电池中的应用-论文.pdf

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1、第41卷第5期人工晶体学报2012年1O月JOURNALOFSYNTHETICCRYSTALSOctober．2012AZO薄膜刻蚀形貌优化及其在硅基薄膜双结太阳能电池中的应用陈光羽，何延如，雷志芳，谷士斌，赵冠超，杨荣，孟原，郭铁，李立伟(新奥光伏能源有限公司，廊坊065001)摘要：采用磁控溅射结合酸腐蚀法制备掺铝氧化锌透明导电氧化物薄膜，研究关键溅射工艺参数对AZO薄膜腐蚀后性能的影响。研究发现，在较低沉积温度和较大溅射压强条件下，样品腐蚀后可以形成粗糙度和雾度更大的表面形貌，有利于提高电池性能；而溅射功率增加，虽然能

2、提升样品腐蚀后的粗糙度，但雾度的增加则呈现饱和趋势。将具有优良光电性能、不同雾度的AZO薄膜作为前电极制备非晶／微晶硅薄膜双结太阳能电池，发现雾度越大，电池的短路电流密度越大，特别是底电池电流密度越大，从而电池的光电转换效率也获得提高。这一发现有助于通过优化溅射工艺参数来改进AZO薄膜表面形貌和电池性能。关键词：掺铝氧化锌薄膜；磁控溅射；粗糙度；短路电流密度中图分类号：0484文献标识码：A文章编号：1000．985X(2012l05—1270-06OptimizationofTexturedAZOSurfaceMorpho

3、logytowardsApplicationsinTandemSiliconThinFilmSolarCellsCHENGuang—yu，HEYah-ru，LEIZhi-fang，GUShi—bin，ZHAOGuan—chao，rANG舶，MENGYuan，GUO死e，LILi—wei(ENNSolarEnergyCo．，Ltd．，Lanng065001，China)(Received4July2012)Abstract：Inthispaper，texturedaluminum-dopedzincoxide(AZO)thin

4、filmswerepreparedusingmagnetronsputteringfollowedbywet—chemicaletching，andtheeffectsofsputteringprocessparametersonpropertieswereinvestigated．TheresultsindicatedthatlowdepositiontemperatureandhighsputteringpressureconditionshelpobtainlargeAZOsurfaceroughnessandhigh

5、hazefromsubsequentwetetchingprocesses，whicharefavorableforsolarcellperformance．IncreaseofsputteringpoweralsoimprovesAZOsurfaceroughness；however，thehazeratiotendstosaturatequicklywithincreaseofpower．WhenapplyingAZOfilmswithexcellentopticalandelectricalproperties，but

6、differenthazeratiosintotandemsiliconthinfilmsolarcellsasfrontelectrodes，AZOfilmswithhigherhazelcadtoclearlyhighershortcircuitcurrentdensity，especiallyinbottomsubcells，thusalsoenhancingsolarcellconversioneficiency．Byoptimizingsputteringprocessparameters，surfacemorph

7、ologyofAZOfilmsandsolarcellperformancecanbeimprovedaccordingly．Keywords：AZOthinfilms；magnetronsputtering；surfaceroughness；shortcircuitcurrentdensity收稿日期：2012~7-04作者简介：陈光羽(1983一)，女，河北省人，工程师，硕士研究牛。E．mail：chenguangyu@enn．cn第5期陈光羽等：AZO薄膜刻蚀形貌优化及其在硅基薄膜双结太阳能电池中的应用12711引言透

8、明导电氧化物薄膜具有禁带宽度大和导电性好的特性，并且在可见光波长范围内具有良好的透过率，已在硅基薄膜太阳能电池领域得到了广泛关注、研究和应用。目前，掺氟氧化锡透明导电薄膜(FTO)作为前电极制作的硅基薄膜太阳能电池，已形成产业化生产；掺铝氧化锌透明导电薄膜(AZO)由于具有更优的光电性能、