真空退火对太阳能电池性能的影响.pptVIP

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真空退火对HIT电池

本征薄层性能的影响

姓名:孙浩

专业:应用物理

学号:20082200225

指导教师:杨仕娥

主要内容

研究背景

实验内容与方法

实验结果与分析

总结

开展高效、高稳定、低本钱太阳能电池

HIT太阳能电池优点

a、低温工艺〔250℃〕;

b、高效率〔实验室最高:23.7%〕;

c、高稳定性〔温度系数低〕;

d、低本钱

研究背景

HIT电池结构

HIT太阳能电池采用非晶硅薄膜/单晶硅衬底异质结结构,综合了单晶硅和非晶硅太阳能电池的优点。

研究内容

本征氢化非晶硅薄层的沉积是HIT太阳能电池的关键技术。研究说明:氢化非晶硅相对于其他薄膜,其钝化效果最好。

本文主要研究了真空退火对氢化非晶硅薄层性能的影响。

实验内容与方法

2、实验流程

实验内容与方法

改进的沈阳中科仪器厂的PECVD设备

1、实验设备

沉积参数:

辉光功率10W

沉积气压0.5Torr

衬底温度220℃

极板间距1.5cm

射频频率75MHz

氢稀释比8%

气体总流量70sccm

1、退火温度实验

样品

退火时间(min)

退火温度(℃)

1

80

225

2

80

250

3

80

275

4

80

300

5

80

325

退火工艺参数:

实验结果与分析

结果分析:当非晶硅薄膜经过一定温度退火后,样品各层吸收热量使悬挂键结合,形成稳定的键,使缺陷态密度降低从而加强本征氢化非晶硅层的钝化效果,硅片少子寿命得以提高。退火温度过高,本征氢化非晶硅钝化层结构会发生改变,在非晶硅与晶体硅界面处有外延硅生成,从而使界面处的缺陷态密度增加,故少子寿命低。

1、退火温度对少子寿命的影响

2、退火时间实验

样品

退火时间(min)

退火温度(℃)

1

13

300

2

50

300

3

80

300

4

100

300

5

120

300

实验结果与分析

结果分析:假设退火时间过短,样品中有局部悬挂键结合形成稳定的Si-Si键,随着退火时间的增加,稳定的Si-Si键变多,加强了本征薄层的钝化效果,但是当退火时间继续增加时,样品中局部结合不稳定的Si-H键会断裂,会释放出氢气,形成悬挂键,造成样品的少子寿命降低。

2、退火时间对少子寿命的影响

主要结论

真空退火作为后处理手段可有效改善界面钝化效果,进而提高HIT电池本征薄层性能。

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