液相沉积氧化硅薄膜在硅太阳电池上的应用研究

摘要

表面钝化是高效太阳电池的一项关键技术。现今，在光伏行业中广泛应用的钝化技术有等离子体增强化学气相沉积氮化硅PECVD-SiNx,原子层沉积氧化铝ALD-A12O3，热氧化硅Thermal grown-Si02等等。尽管它们在桂太阳电池上的钝化性能很优越，但制备它们都需要使用昂贵的设备并且后两者的生长速率较慢。
　　本论文中，我们用液相沉积的方法制备了SiO2薄膜。这种方法与热氧化硅方法相比具有操作简单，低温生长，沉积速率快的优点。液相沉积SiO2薄膜均匀致密，与衬底的覆盖性良好。我们已经发现液相沉积SiO2的生长参数包括氟硅酸（H2SiF6)的浓度，溶液的沉积温度和沉积时间都对薄膜的生长速率有很大影响，并且沉积温度在一定程度上影响着薄膜的致密性。我们也深入研究了液相沉积SiO2薄膜在硅片上的钝化效果。刚沉积的SiO2薄膜对硅片的钝化质量不佳，通过对其进行沉积后退火处理，SiO2薄膜在硅片上的钝化效果获得了显著提高。通过分析液相沉积SiO2薄膜钝化的n型和p型硅片的少子寿命和表面复合速率，我们发现化学钝化和场效应钝化机制同时存在。沉积参数虽对钝化效果影响甚微，但是我们需要兼顾沉积速率和制备成本，慎重选择适当的沉积参数。从沉积速度和材料花费综合考虑，1.5M的氟硅酸浓度和50℃的沉积温度是最佳的沉积条件。最后，我们将液相沉积氧化硅作为表面钝化层分别应用到大面积P型太阳电池和n型太阳电池上，获得转换效率分别为19.5%和19.06%。

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