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硫化铟氟薄膜的光学和光电导特性
摘要： 本工作报道了一种对紫外辐射具有高灵敏度的透明半导体氟硫化铟（ISF）薄膜。该薄膜采用射频等离子体增强反应热蒸发系统，在熔融石英和硅衬底上沉积而成，沉积过程中以423K的衬底温度在SF6等离子体中蒸发纯铟。通过卢瑟福背散射测量确定了硅衬底上沉积薄膜的化学成分，利用扫描电子显微镜技术研究了表面形貌。薄膜表征包括电学、光学及光电导性能测试。合成的化合物具有高电阻特性（300K时约700MΩ·cm），并呈现明显的半导体行为。根据电阻率随温度的变化关系推导出其激活能为0.88eV，由ISF薄膜透射光谱测定其间接带隙能量为2.8eV。光电导谱带中心位于345nm波长处，光电导光谱还显示出特征能量为166meV的乌尔巴赫尾。ISF有望成为基于硫属化合物太阳能电池中的缓冲层材料。
关键词： 薄膜、硫化铟氟、光学性质、光电导性、光伏技术、非晶半导体
更新于2025-09-23 15:23:52
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抑制寄生外延生长并实现硅异质结太阳能电池的高质量晶圆表面钝化
摘要： 本征氢化非晶硅（i-a-Si:H）薄膜能对晶体硅晶圆实现优异的表面钝化。然而，在晶体硅晶圆上沉积a-Si:H时往往会产生不利的外延生长，从而降低钝化性能。本文研究了等离子体增强化学气相沉积（PECVD）参数（如气压（P）与电极间距（Di）的乘积及氢稀释比（R = SiH4/(H2 + SiH4)×100））的变化对钝化质量及硅异质结（SHJ）太阳能电池性能的影响。测量表明，高P×Di与大R值的合理组合可使钝化硅晶圆获得较高的少数载流子寿命（MCLT）。此外，钝化晶圆测得的MCLT变化趋势与所制备SHJ太阳能电池的开路电压（Voc）变化趋势一致。当晶圆表面外延生长被抑制到最低程度时，SHJ太阳能电池可获得高Voc。
关键词： 等离子体增强化学气相沉积、非晶半导体、硅太阳能电池、异质结
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过模拟TLM结构理解硅异质结太阳能电池空穴接触的传输特性
摘要： 硅异质结（SHJ）太阳能电池器件结构采用载流子选择性接触，既能高效收集多数载流子，又能阻碍少数载流子的收集。然而这些接触层也可能成为电阻损耗源，导致电池性能下降。本文通过模拟SHJ太阳能电池传输长度法结构中的载流子输运，评估了载流子选择性空穴接触层——氢化非晶硅（a-Si:H）(i)/a-Si:H(p)/氧化铟锡（ITO）/银——的性能。我们通过改变a-Si:H(i)层厚度、ITO(n+)和a-Si:H(p)层掺杂浓度、温度以及a-Si:H(i)/晶体硅（c-Si）界面缺陷密度，研究了接触电阻率的变化规律。特别关注了ITO/a-Si:H(p)和a-Si:H(i)/c-Si异质结对接触电阻率的影响，因为它们对调控空穴接触结构的载流子输运起着关键作用。我们引入了带间隧穿和热电子发射等输运模型来描述异质结界面的载流子输运过程。此前多数模拟研究将ITO视为肖特基接触，而本文将其作为n型半导体处理。模拟结果与测定接触电阻率的相应实验高度吻合：当a-Si:H(i)层厚度从4nm增至16nm时，模拟接触电阻率从0.50Ωcm2升至2.1Ωcm2，与实验测量值最大偏差仅8%。需说明的是，我们计算的是包含a-Si:H(p)/c-Si和ITO/a-Si:H(p)异质结界面输运效应的完整空穴接触叠层电阻率。对应电池结构的实验显示填充因子从77%降至70%。模拟表明高掺杂n型ITO层能促进ITO/a-Si:H(p)异质结界面的隧穿效应，从而实现低接触电阻率。
关键词： 接触电阻、模拟、硅、异质结、非晶半导体
更新于2025-09-16 10:30:52