铝诱导晶化真空蒸镀多晶硅薄膜的研究

   日期:2021-11-26     浏览:160    
核心提示:  因为薄膜太阳能电池工艺能够无效升高硅资料的耗费,从而年夜年夜地升高老本,并且可以保障转换效率,因而成为现今迷信钻研以
   因为薄膜太阳能电池工艺能够无效升高硅资料的耗费,从而年夜年夜地升高老本,并且可以保障转换效率,因而成为现今迷信钻研以及光伏工业的热点。铜铟硒薄膜曾被以为是理想的光伏资料,电池效率能够达到15%,但是其制备进程中需求对次要半导体工艺参数准确管制及原资料有余重大制约着其消费以及倒退。碲化镉薄膜太阳能电池正在可见光段有很高的排汇系数,太阳能电池转换效率能够达到10%以上,但是镉是有毒元素,正在消费以及应用进程中会对环境造成没有良影响。非晶硅薄膜禁带光排汇性比拟强,电池只要做到几微米厚,然而其光致消退景象十分重大,年夜年夜升高了人们对它的激情。多晶硅薄膜可以克服以上几种薄膜的缺陷,从而成为以后钻研的重点以及将来倒退的趋向。

  今朝,多晶硅薄膜罕用的制备办法有等离子体加强化学气相堆积,热丝化学气相堆积,准份子激光晶化,固相晶化,疾速热解决等。现有钻研采纳真空蒸镀法制备非晶薄膜后经铝诱导晶化失去多晶硅薄膜。相比其它办法,该办法具备工艺简略,晶化温度较低,晶化工夫较短,薄膜晶化率较高,晶粒尺寸较年夜等特性。经过原子力显微镜、拉曼光谱平分析手法深化钻研了衬底间隔、衬底温度、退火温度等对薄膜外表描摹、晶粒尺寸以及散布和晶化率的影响。

  试验质料为纯度99.99%的多晶硅粉末。电阻蒸发祥为高纯度的石墨片,尺寸为80妹妹×5.8妹妹×1.7妹妹。采纳一般玻璃为衬底,先用去离子水荡涤,再辨别用丙酮、无水乙醇超声荡涤5min,初用去离子水荡涤洁净,外表皿中烘干。用DM-450A型真空镀膜机正在玻璃衬底外表蒸镀一层非晶硅薄膜,并正在非晶硅薄膜外表蒸镀1层较薄的铝膜,经过调理没有同的工艺参数制备出若干样品。将样品放入箱式电阻炉中,正在300-500℃下真空退火肯定工夫。将样品置于规范铝侵蚀液中侵蚀以去除了外表残留的铝。

  采纳真空蒸镀的办法正在玻璃衬底上堆积1层非晶硅薄膜,再经过铝诱导晶化的办法能够制备出晶粒散布较平均、晶粒尺寸0.5-5μm、晶化率达到89%的多晶硅薄膜。衬底间隔对薄膜的外表描摹有显著影响,适中的衬底间隔失去的薄膜晶粒散布平均、外表平坦度好,薄膜厚度较年夜。衬底温度以及退火温度对薄膜的晶化率影响明显,正在试验前提下,薄膜的晶化率跟着衬底温度的进步而增年夜;跟着退火温度的进步,薄膜的晶化率增年夜,当温度达到500℃时晶化率达到年夜值,退火温度进一步进步,薄膜的晶化率反而升高。

 









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