非晶硅窗口层的自然氧化及其对SHJ太阳电池性能的改善-陈仁芳-solarbe文库

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非晶硅窗口层的自然氧化及其对 SHJ太阳电池性能的改善中国西安 2018-11-10 上海微系统所陈仁芳主要内容 1. 背景介绍 2. n-a-SiH 薄膜的制备及特性 3. 后氧化窗口层对 SHJ电池的改善 4. 总结 1. 背景介绍 SHJ太阳电池入光面 a-SiH 寄生光吸收无法避免，可通过改善结构降低其影响； Cat-CVD利用催化热丝分解反应气体（无高能粒子轰击），通过调节气体流量等实现薄膜结构的调控；原子 H在气体分解过程中，可以调控 a-SiH 达到短程有序长程无序结构并钝化悬挂键 → 调控 H2流量 2. n-a-SiH 薄膜的制备及特性 1.氢稀释 RH增加 ,发生晶化； RH6.0,晶粒尺寸 7-12 Å [Appl. Phys. Lett. 69, 2001996] 2. RH6.0,薄膜质量密度明显下降。不同氢稀释下，原位沉积薄膜的结构各异在器件制备过程中，不同结构薄膜随环境变化各异 Si-Hx 原位沉积自然后氧化氢稀释 RH增加 ,a-SiH 薄膜氢含量与结构因子均降低；薄膜发生快速且稳定的自然氧化，且氧化随制备氢稀释的增加而加剧。 Si-H SiO2 out-of-phase O motion 1. SiO2形成在 a-SiH表面＜ 2.5nm范围，且高 RH下其含量较高； 2.对于 RH6.0,非标准配位的 SiOx氧化深度＞ 7nm，接近电池 N型窗口层厚度 1.高氢稀释下后氧化 RH6.0的薄膜具有更好的短波（ 300-600nm）透光性 2.其电导保持与其他条件同等的数量级水平。 Cells Voc mV Jsc mA/cm2 FF Efficiency Cell-1 RH2.0 742.8 38.06 79.14 22.37 Cell-2 RH6.0 741.4 38.31 80.01 22.73 将发生深度自然氧化的 n-a-SiH 用作 SHJ电池的窗口层，可显著提升电池的短波（ 300-600nm）的外量子效率 EQE，最大提升可达 20。因此，电池短路电流密度 Jsc 显著提升。效率 Eff.提升。 3. 后氧化窗口层对 SHJ电池的改善 4. 总结 1. 利用 Cat-CVD高氢稀释的条件，制备出自然后氧化的 n-a-SiH 其结构因子低，短波透光性好，电学性能较好。 2.将高氢稀释下自然后氧化的 n-a-SiH薄膜用于 SHJ电池窗口层，电池短路电流密度及效率显著提升。 Thanks for your attention

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