n型晶体硅／p型非晶硅异质结太阳电池的研制

2012-03-21 14:57

　　图2所示为硅片少子寿命随不同H等离子处理时间的变化曲线，可以看出对衬底进行一定时间的H处理（《25s）后少子寿命都有提高，其中最佳H处理时间为20s，此时少子寿命值相对于原始裸片增加了11．35“s，适当时间的H处理可钝化硅片表面的悬挂键，同时刻蚀掉了硅表面的氧化层，有效改善界面，然而过长时间的H等离子处理会对硅片表面造成损伤，引起表面缺陷的增加，相应的也降低了其少子寿命。

　　（3）本征非晶硅沉积及其钝化作用

　　图3为硅片少子寿命随沉积不同i-a-Si：H厚度的变化曲线，可以看出没有沉积本征非晶硅层的硅衬底少子寿命最优值为16．44”s，当沉积一定厚度的本征非晶硅后，硅片的少子寿命均有提高，说明了非晶硅薄膜作为缓冲层减小了异质结界面态密度，对硅片表面有很强的钝化效果。其中随着厚度的增加，当沉积时间为40s，厚度约为3nlTl的本征非晶硅，少子寿命最高达到24．61“s，并且得到的本征非晶硅薄膜结构比较稳定，能够在电池中应用。

　　（4）本征非晶硅对HIT太阳电池性能的影响

图4 HIT太阳电池V沉积i-a-Si：H层厚度的变化曲线

　　在沉积不同本征非晶硅层厚度的基础上，制备完整的HIT太阳电池样品，测试得到电池的开路电压（U）与沉积i-a-Si：H层厚度的变化曲线如图4所示。从图中可以看出，当沉积时间为40s，制备得到的HIT太阳电池的K最高，结合前面关于本征i层对硅片表面的钝化作用，此时的少子寿命也是最高的，说明表面钝化能有效提高电池的开压。

　　保持HIT太阳电池其他工艺条件不变，仅改变本征非晶硅层的插入，制备一组电池样品，测试电池的QE响应和IV特性，如图5所示。