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掺硼和掺磷的氢化纳米硅薄膜及其应用于类叠层太阳电池的研究

孙月峰 , 张维佳 , 宋登元 , 刘嘉 , 张雷 , 马强 , 吴然嵩 , 张冷

表面技术

采用射频等离子体增强化学气相沉积法,制备了掺硼和掺磷的氢化纳米硅薄膜(nc-Si∶H),并将其应用于纳米硅薄膜类叠层太阳电池中.分析了薄膜样品的光学性能及表面形貌,结果表明:P型掺硼纳米硅薄膜的光学带隙为2.189 eV,电导率为8.01 S/cm,霍尔迁移率为0.521 cm2/(V· S),载流子浓度为9.61×1019/cm3;N型掺磷纳米硅薄膜的光学带隙为1.994 eV,电导率为1.93 S/cm,霍尔迁移率为1.694 cm2/(V·S),载流子浓度为7.113×1018/cm3;两者的晶粒尺寸都在3 ~5 nm之间,晶态比都在35% ~45%之间,并且颗粒沉积紧密,大小比较均匀.制备了大小为20 mm×20 mm,结构为Al/AZO/p-nc-Si∶H/i-nc-Si∶H/n-nc-Si∶H/p-nc-Si∶H/i-nc-Si∶H/n-c-Si/Al背电极的纳米硅薄膜类叠层太阳电池,通过I-Ⅴ曲线测试,其Voc达到544.3 mV,Isc达到85.6mA,填充因子为65.7%.

关键词: RF-PECVD , 掺硼 , 掺磷 , 纳米硅薄膜 , 类叠层太阳电池

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