低速p/i界面缓冲层对高速沉积微晶硅太阳电池性能的影响

摘要

在采用高压高功率的甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术高速沉积微晶硅(μc-Si:H)太阳电池过程中,产生的高能离子对薄膜表面的轰击作用会降低薄膜质量和破坏p型掺杂层(p层)与本征层(i层)之间的界面特性.针对该问题提出在电池中引入低速沉积的p/i界面层的方法,即在P层上先低速沉积一薄层本征μc-Si:H薄膜,然后再高速沉积本征/μc-Si:H薄膜.实验结果表明,引入低速方法沉积的界面层有效地提高了p/i界面特性和i层微结构的纵向均匀性,而随界面层厚度的增加,i层中的缺陷态先降低后增加,这使得界面层厚度存在着最佳值,实验得到低速沉积界面层的最佳厚度为100 nm,用该厚度制备得到的电池比没有界面层的电池光电转换效率提高了约一个百分点.通过优化其他条件,采用0.85 nm/s的沉积速率制备得到单结μc-Si:H太阳电池的光电转换效率可以达到8.11%.