掺杂非晶硅沉积过程对SHJ太阳电池界面钝化影响研究-吴卓鹏-solarbe文库

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掺杂非晶硅沉积过程对 SHJ太阳电池界面钝化影响研究西安 2018-11-10 中科院上海微系统与信息技术研究所吴卓鹏 1 主要内容 1. 背景介绍 2. 掺杂非晶硅沉积对钝化性能影响 3. 掺杂非晶硅沉积对本征非晶硅结构影响 4. SHJ电池性能 5. 总结 2 3 背景介绍 n a-SiH i-a-SiH c-Sin i-a-SiH p-a-SiH Rear emitter SHJ 衬底温度 ℃ 氢气稀释热丝温度（ ℃） I160 160 0.5 1700 I120 120 0.5 1700 n-type a-SiH / 4 1900 本征非晶硅 c-Sin 掺杂非晶硅 HWCVD 热丝化学气相沉积高能原子 H 掺杂非晶硅的沉积是否会影响本征非晶硅的结构及钝化性能 4 两种本征非晶硅初始性质对比 SiHx键合赝介电常数 Low stretching mode LSM 1980-2020 cm-1, isolated H High stretching mode HSM 2070-2100 cm-1, clustered H 微结构因子 RHSM/HSMLSM I120高微结构因子 R，低赝介电常数 ,疏松多孔 I160低微结构因子 R，高赝介电常数 ,结构致密双面 i钝化性能 a-SiHi a-SiHi c-Sin I120低钝化性能 I160高钝化性能 5 掺杂非晶硅沉积对钝化性能的影响如何表征掺杂层沉积过程中本征非晶硅层的结构变化双面 in钝化性能 I120I160 钝化性能的反转表明掺杂非晶硅的沉积过程改变了本征非晶硅的化学钝化性能（结构特性） 6 10 nm i c-Sin 本征非晶硅沉积 10 nm i c-Sin 10 nm i c-Sin 10 nm i 10 nm i c-Sin 6 nm n n-type非晶硅沉积（本征非晶硅重构） 10 nm i 10 nm i c-Sin 10 nm n 30H2O2/50HF41 刻蚀速度 0.5 nm/min n-type非晶硅刻蚀 10 nm i c-Sin 10 nm i c-Sin 如何表征掺杂非晶硅的 nm级化学刻蚀 Step 3 10 nm i c-Sin 10 nm i c-Sin 10 nm i c-Sin as-deposited 6 nm n depoetch 10 nm n depoetch 表征 FTIR/SE Step 2Step 1 Step 4 7 掺杂层沉积过程中本征非晶硅的结构变化 LSM 高能 H对悬挂键的饱和 HSM 高能 H降低了孔洞数量 v 赝介电常数薄膜的致密化 8 SHJ电池结果 VOC 疏松本征层的高钝化性能 JSC 疏松本征层更宽的带隙，降低了寄生吸收损失疏松本征层作为前表面钝化层的优势 Eg 1.84eV vs. 1.75eV 9 总结揭示了掺杂非晶硅沉积过程对于本征非晶硅化学钝化性能的影响通过一种精确的化学刻蚀方法，表征了本征非晶硅在后续非晶硅沉积过程中的结构演变微结构因子降低，薄膜质量密度提高，钝化性能提高在电池性能上，疏松本征非晶硅可以提高少子寿命和开路电压。同时，由于带隙更宽，作为前表面钝化层时可以降低寄生吸收提升短路电流。

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