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(二)非晶硅太阳能电池进一步的发展与现状

ne21.com 2007-05-23 01:12 · 头闻号光伏分析

     5.新技术探索

   为了提高非晶硅太阳电池的初始效率和光照条件下的稳定性,人们探索了许多新的材料恰工艺。比较重要的新工艺有:化学退火法、脉冲虱灯光照法、氢稀释法、交替淀积与氢卫法、掺氟、本征层掺痕量硼法、等。此外,为了提高a-Si薄膜材料的掺硼效率,用二基硼代替二乙硼烷作掺杂源气。为了获得a-Si膜的高淀积速率,采用二乙硅炕代替甲硅烷作源气。

   所谓化学退火,就是在一层一层生长aSi薄膜的间隔,用原子氢或激活的ArHe原子来处理薄膜,使表面结构弛豫,从而减少缺陷和过多的氢,在保证低隙态密度的同时,降低做衰退效应,这里,化学处理粒子是用附加的设备产生的。

   氢稀释法则采用大量(数十倍)氢稀释硅炕作源气淀积a-Si合金薄膜,实际上,一边米薄膜一边对薄膜表面作氢处理,原理一样,方法更简单,效果基本相当。

    交替淀积与氢处理则是:重复进行交替的薄膜淀积与氢等离子体处理。这是上述两种方以结合。脉冲氖灯光照法是在一层一层生长a-Si薄膜的问隔,周期地用脉冲氖灯光照处嘟膜表面,稳定性有显著提高。在制备a-Si的源气中加入适量的四氟化硅就可实现a-Si以.掺氟使畦网络结构更稳定。本征8si呈弱N型,掺入痕量硼可将费来能级移向带隙中央,既可提高光灵敏度又可减少先致衰退。

     6.新制备技术探索

   射频等离子体强CVD是当今普遍采用的制备aSl合金薄膜的方法。它的主要优,权是:可以用较低的衬底温度(200℃左右),可以重复制各大面积均匀的薄膜,制得的氢化a-Si合金薄膜无结构缺陷、台阶复益良好,隙态密度低,光电子特性符合大面积太阳电池的要求。此法的主要缺点也是致命的缺点是,制备的a-Si膜含氢量高,通常有的10-5%氢含量。光致衰退比较严重。因此,人们一方面运用这一方法实现了规模化生产;另一方面又不断努力探索新的制备技术。

   RF-PECVD最近邻的技术有,超高真空PECVD技术,甚高频(VHF PECVD技术和微波(包括ECR PECVD技术。激发等离子体的电磁波光子能量不同,则气体分解粒子的能量不同,粒子生存寿命不同,薄膜的生成及对膜表面的处理机制不同,生成膜的结构、电子特性及稳定性就会有区别。 yHF和微波PECVD在微晶硅的制备上有一定的优势。

   其它主要其新技术还有,离子束淀积asi薄膜技术,H0M0CVD技术和热丝CVD技术等。离子束淀积a-Si合金薄膜时,包括硅烷在内的反应气体先在离化室离化分解,然后形成离子束,淀积到衬底上,形成结构绞稳定的aSl合金薄膜。 H0M0CVD技术通过bo热气体,仪之热分解,分解粒子再淀积在衬底上。成膜的先级粗子寿命校长,膜的电子性能良好,氢含量低,稳定性较好。这两种技术成膜质量虽好,但难以形成产业化技术。热丝CVD技术也是较有希望的优质薄膜硅的高速制备技术。

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