在不同温度下退火制备多晶硅薄膜的研究

通过PECVD法，用玻璃作衬底在30℃、350℃和450℃下直接沉积非晶硅（a—Si：H）薄膜，在600℃和850℃下退火三个小时，把前后样品用拉曼光谱和XRD分析，发现二次晶化后的晶化效果比直接沉积的薄膜好，850℃下退火的薄膜比600℃下好。     

SSP衬底上多晶硅薄膜电池的研究

从简化步骤、降低成本的角度出发,采用快速热化学气相沉积(RTCVD)法在低纯颗粒带硅(SSP)衬底上制备出了多晶硅薄膜太阳电池.测试结果表明,实验室制备的无钝化、无减发射膜的多晶硅薄膜太阳电池获得了3.57%的转换效率.并在此基础上提出采用氢钝化、减反射、快速生长和隔离技术,期待电池效率能有进一步的提高.     

掺磷氢化纳晶硅薄膜的晶粒尺寸和晶格畸变的研究

采用等离子增强化学气相沉积在玻璃衬底上制备了掺磷氢化纳晶硅薄膜,并利用X射线衍射谱(XRD)和拉曼散射谱研究了PH3浓度(GFR=[PH3]/[Si H4])对薄膜平均晶粒尺寸和晶格畸变的影响.结果显示磷弱掺杂有利于晶化,而重掺杂抑制晶化.随着GFR的增大,Si(111)方向上的平均晶粒尺寸呈现出先减小后增大的趋势,而对应的晶格畸变则呈现了相反的变化趋势,小的晶粒尺寸诱导了大的晶格畸变.该结果可归结于与平均晶粒尺寸相关的表面增强效应.在掺磷氢化纳晶硅薄膜的制备过程中,PH起了关键的有效掺杂作用.     

染色腐蚀法制备多晶硅的绒面

为了降低光的反射,应用染色腐蚀法制备多晶硅的绒面.对多晶硅的绒面进行了反射率和SEM形貌测量.在适当的腐蚀液中制备的3×3 cm2的多晶硅,其表面反射率在300～1 000nm波长范围为5.7%.这一结果可以和具有双层减反射膜的碱制备的多晶硅表面的反射率相比拟.     

机械刻槽深埋电极太阳电池中二氧化硅层的制备

结合实验室制备机械刻槽深埋电极太阳电池的工艺过程及实验结果，给出二氧化硅层参数的最佳设计及制备方法，实验结果表明，1000度氧化温度下采用于一湿－干氧化法，经过70分钟可生长350nm-450nm厚的二氧化硅层，这不仅大大缩短了高温氧化时间，降低了生产成本，而且氧化层的质量和厚度也能满足器件和工艺过程的要求。     

电子与硅烷分子碰撞的散射截面对微晶硅生长影响

较为系统的研究了甚高频化学气相沉积在高压高功率下生长的微晶硅薄膜.给出了功率密度-气体流量和压强-功率密度的二维相图.用朗缪尔探针测出薄膜沉积时等离子体内部电子温度，并用麦克斯韦玻尔兹曼分布进行拟合给出电子能量分布函数.由电子能量分布函数出发通过单电子碰撞模型给出等离子体内部各种基浓度的计算公式.并通过数值模拟给出等离子体中SiH2，SiH3等基的浓度.利用SiH2与SiH3比值，结合表面扩散模型，解释气压功率密度相图中随电子温度的增加（功率的增加），晶化率增大的现象.     

PECVD法低温制备微晶硅薄膜的晶化控制

采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法在玻璃衬底上低温制备了微晶硅(μc-Si:H)薄膜。利用拉曼(Raman)散射谱、原子力显微镜(AFM)研究了H2稀释、衬底温度、射频功率等对薄膜晶化的影响。研究结果表明,当H2稀释比从95%升高到99%、衬底温度从200℃逐渐升高到400℃、硅膜的晶化率逐渐提高,结构逐渐由非晶向微晶转变,射频功率对薄膜晶化的影响有一最优值。     

机械刻槽深埋电极太阳电池中二氧化硅层的制备

结合实验室制备机械刻槽深埋电极太阳电池的工艺过程及实验结果，给出二氧化硅层参数的最佳设计及制备方法．实验结果表明，1000℃氧化温度下采用干-湿-干氧化法，经过70分钟可生长350nm～450nm厚的二氧化硅层．这不仅大大缩短了高温氧化时间，降低了生产成本，而且氧化层的质量和厚度也能满足器件和工艺过程的要求．     

机械刻槽埋栅硅太阳电池化学镀工艺的改进

采用辅助超声方法较好地解决了埋栅硅太阳电池化学镀铜经常发生槽内空洞和镀不满的现象，使电池串联电阻由0．5Ω降为0．1Ω．在化学镀银过程中，采用聚四氟乙烯材料作容器，避免了银沉积容器内壁．镀液中加入络合剂-氨水，可较好地控制反应，使镀银效果大大提高．     

甚高频对微晶硅薄膜微观结构的影响

系统研究了射频和甚高频下沉积微晶硅薄膜时沉积参数对薄膜质量的影响,并优化了沉积参数．在相同的沉积条件下,甚高频沉积速度明显大于射频沉积速度,并且制备出的太阳能电池效率同样高于射频沉积．一般情况下,当沉积速率提高时,沉积薄膜中存在大量悬挂键和Si-2H键等缺陷,会大大降低材料的光电性能,同样也会降低太阳能电池的效率．在保证材料的光电性能的前提下提高沉积速度,沉积参数需要优化．在系列优化沉积参数后,微晶硅沉积速率达到0．75nm／s,在该沉积速率下,制备出的单结n—i—P结构的太阳能电池效率达到5．41％．