优质纳米晶硅薄膜的低温制备技术及其在太阳能电池中的应用进展.docxVIP

识码：A嵌在 识码：A 嵌在a2Si Z H网络里的一种硅纳米结构 -1 Q - 1 ? - 1 ) , cm宽带隙，高光敏性 术界的重视.纳米晶硅薄膜同时具备宽带隙和高 良性质，现已成为研究探索的热门纳米薄膜材料 [1 ] 制备薄膜太阳能电池外，在发光二极管 单电子晶体管等光电 器件方面也有潜在应用 [2 ] 1 低温制备纳米晶硅薄膜的技术 为了制备适用于以玻璃为衬底的太阳能电池的 由于它具有较高的电导率(10 - 3?10 高光吸收系数等优良的光电特性而引起 学 电导这两种太阳能电池窗口材料所需的优 光存储器，隧穿二极管，薄膜晶体管以及 )纳米晶硅薄膜，近年来发展了低温 优质纳米晶硅薄膜的低温制备技术及其在太阳能电池中的应用进展 .txt37真诚是美酒，年份 越久越醇香浓烈；真诚是焰火，在高处绽放才愈显美丽；真诚是鲜花，送之于人，手有余香。 本文由liujunxia80600 贡献 pdf 文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT,或下载源文件到本机查看。 第2卷4期第 2008 年12月 材料研究与应用 MA TERIAL S R ESEA RC H AND A PPL ICA TION Vo1.2 ,No . 4 Dec . 2 0 0 8 文章编号:1 ( 2008) 05 陈城钊1 ,邱胜桦1 ,刘翠青1 ,吴燕丹1 ,李1 ,余楚迎2 ,林璇英1 ,2平 (1.韩山师范学院物理与电子工程系 ，广东潮州521041 ; 2.汕头大学物理系，广 东汕头515063) 摘：纳米晶硅薄膜是集晶体硅材料和氢化非晶硅薄膜优点于一体 ，可望广泛应用于薄 膜太阳能电要池，光存储器，发光二极管和薄膜晶体管等光电器件的一种新型功能材料 . 本文综述低温制备优质纳米 晶硅薄膜技术的研究进展及其在薄膜硅太阳能电池上的应用 ? 关键词:纳米晶硅薄膜太阳能电池；低温制备；进展中图分类号：TM914. 关键词:纳米晶硅薄膜 ( 450 °C制膜技术.按成膜过程可分为两大类 ：一类是先制备非晶 态材料,再固相晶 化为纳米晶硅；另一类是直接在玻 璃衬底上沉积纳米晶硅薄膜 [2 ]. 1. 1 固相晶化法 的温度低于其熔融后结晶的温度.低造价太阳能电 收稿日期：11 3基金项目：韩山师范学院青年科研基金资助项目 (0503))作者简介 陈城钊(1975 —,男，广东潮州人，讲师，硕士 . 纳米晶硅(nc2Si Z H)薄膜就是硅的纳米晶粒镶 . 除用于. 固相晶化(SPC)法的特点是非晶固体发生晶化 优质纳米晶硅薄膜的低温制备技术及其 在太阳能电池中的应用进展 3 等都属于固相晶化法. 1. 1. 1 常规高温炉退火 池的纳米晶薄膜，一般以廉价的玻璃作衬底 ，以硅烷气为原材料,用P ECVD法沉积 a2Si :H薄膜，然后再用热处理的方法使其转化为纳米晶硅薄膜 .这种方法的优点是能 制备大面积的薄膜，可进行原位掺 杂，成本低，工艺简单，易于批量生产.常规的高温 炉退火，金属诱导晶化，快速热退火，区域熔化再结晶该方法是在氮气保护下把非晶 硅薄膜放入炉腔 内退火 , 使其由非晶态转变为纳米晶态 [ 3 ] . 非晶硅晶 化的驱动力是晶 相相对于非晶相较低的 Gibbs 自由 能 . 固相晶化过程主要由晶核的形成及晶核长大两 步 完成 . 形核率和生长速率都受温度的影响 , 所以纳 米晶硅薄膜的晶粒尺寸受温度的影响很 大 . 晶硅薄 膜的晶粒尺寸除受温度的影响外 , 与初始非晶硅膜 的结构状况也有密切的关 系 . 有研究者采用 部分掺 杂法 来增大晶粒尺寸 , 即在基底上沉积两层膜 , 下 层进 行磷掺杂 , 作为成核层 , 上层不掺杂 , 作为晶体 生长层 , 退火后可获得较大的晶粒 [ 4 ] . 1. 1. 2 金属诱导晶化 金属诱导晶化就是在非晶硅薄膜上镀一层金属 第 2卷 4 期 第 陈城钊 , 等 : 优质纳米晶硅薄膜的低温制备技术及其在太阳能电池中的应用进展 ? 451 ? 膜或在镀有金属膜的基片上再镀一层非晶硅膜 , 使 非晶硅与金属接触 , 这样可大大 降低非晶硅的晶化 温度（300 C左右就能发生晶化），缩短晶化时间.可 作诱导的金属 有 Al ,A u ,Ni , Pt , Ti ,Cr , Pd 等 , 不同 的金属诱导晶化效果略有不同 . 由于 Al 的 含量丰 富, 价格便宜 , 因此铝诱导晶化备受青睐 [ 5 ] . 对于产生低温晶化的原因 , 比较一 致的解释是 : 在 a2Si :H 与 Al 的界面处 , 由于 Al 扩散到非晶硅 中 , 形成了间隙原 子 , 使 Si — Si 共价键转变为 Si — Al 金属键 , 极大地降低了激发能 . 界面处的这些 硅 化物加速了 Al 和 Si 原子的