一、PECVD在多晶硅上沉积氮化硅膜的研究（论文文献综述）
王绍亮[1]（2020）在《金刚线切割多晶硅黑硅制备及电池性能研究》文中进行了进一步梳理近几年金刚线切割技术使单晶硅电池大大降低了与多晶硅电池成本差距。由于采用金刚线切割多晶硅片在清洗制绒技术环节存在技术瓶颈,存在不易制绒、反射率高、转化效率低等问题,导致金刚线切割的多晶硅电池片不能在行业内成规模应用。目前行业内采用黑硅技术来解决该问题,但对成规模性黑硅制绒工艺及影响因素的研究并不深入。本文以金刚线切割多晶硅片为研究对象,从反应离子刻蚀（RIE）干法制备黑硅和银催化化学腐蚀（MCCE）湿法制备黑硅两种工艺出发,利用规模化的电池产线作为实验平台,系统并深入研究了RIE干法制备工艺、MCCE湿法制备工艺以及对电性能衰减的影响,分析了工艺参数及电性能的影响因素及解决方案,明确了制备黑硅的最佳工艺。主要研究工作和成果总结如下:（1）在金刚线切割多晶硅上进行了反应离子刻蚀（RIE）干法制备黑硅工艺实验的研究,分析了刻蚀参数对多晶硅表面形貌的影响。实验发现RIE刻蚀后多晶硅片表面覆盖着不易挥发的白色物体,且刻蚀孔洞边缘有尖状结构。利用酸溶液中进行清洗后发现,随着清洗时间的延长,孔洞边缘变得光滑,直径逐渐变大。清洗300s时,孔洞比较均匀,反射率为11.5%,再随着清洗时间延长,孔洞逐渐变得平坦。在研究RIE刻蚀工艺实验中,发现随着RIE刻蚀的不同高频功率+低频功率的变化,多晶硅表面形貌整体比较均匀,但刻蚀孔洞的大小差异较大;随着高频功率增加,低频功率下降,气体电离增加,硅刻蚀速度增大,刻蚀孔洞直径变大。当高频功率+低频功率为1500W+450W时,表面刻蚀较均匀,平均反射率为12.5%,得到较佳的刻蚀形貌。在RIE刻蚀反应中,发现随着气体SF6/O2流量比的增加,纳米孔洞深度逐渐增加,逐渐变得均匀;当刻蚀反应气体SF6/O2流量比为0.55时,纳米孔洞大小相对均匀,而且纳米孔洞深度大于100nm,平均反射率为11.9%;当刻蚀反应气体SF6/O2流量比再增加,表面的纳米孔洞变得平坦,孔径变大,这是因为当SF6/O2流量比较小时,真空腔内电离的F离子较少,刻蚀速度慢,氧气多,形成不易挥发的Si OF增多,会抑制硅的刻蚀,当刻蚀反应气体SF6/O2流量比增加到0.55时,F离子浓度增加,刻蚀速度加快,硅表面呈现出刻蚀较深的均匀孔洞,当刻蚀反应气体SF6/O2流量比再进一步增加时,F离子浓度过高,氧浓度降低,抑制作用减弱,硅刻蚀速度过快,硅表面变平坦,此时刻蚀效果差。（2）利用银催化化学腐蚀（MCCE）湿法制备了黑硅,并分析了制备参数对黑硅性能的影响。通过对MCCE湿法的Ag NO3沉积工艺的实验研究,发现在Ag NO3溶液浓度、HF体积浓度一定,反应温度为常温时,随着沉积时间的增加,银颗粒逐渐长大,腐蚀坑边缘的银颗粒快速出现;当沉积时间为10s时,晶硅表面沉积的银颗粒比较均匀,再随着沉积时间的增加,银颗粒沉积出现聚集,颗粒大小不均匀。当反应时间、HF体积浓度一定,发现随着Ag NO3溶液浓度的增加,多晶硅片表面的银颗粒数量逐渐增加,颗粒不断增大,尤其在凹坑边缘位置,银颗粒比较容易沉积,这是由于多晶硅凹坑边缘处相对于凹坑内部,表面态的能量较低,或者有缺陷损伤,这更有利于银颗粒在此聚集并不断长大。当Ag NO3溶液浓度为0.01mol/L时,沉积在晶硅上的银粒子相对均匀,再随着浓度的增加,由于银浓度过高会导致银颗粒长速过快,逐渐出现枝状,并随着Ag NO3溶液浓度的增加而不断长大。通过对MCCE湿法制备黑硅工艺的实验研究,发现在H2O2与HF溶液的体积浓度一定,反应温度为常温时,起初硅片形貌由纳米孔洞逐渐变为密排分布的小纳米锥,随着腐蚀时间的增加,纳米锥不断长大,纳米孔洞逐渐变多变深,孔洞直径逐渐均匀,陷光效应越来越佳,当在腐蚀120s时,平均反射率为5.47%,说明表面形貌受腐蚀时间的变化影响较大,通过调整腐蚀时间可以控制纳米锥结构的大小。当HF溶液浓度、腐蚀时间一定时,发现随着H2O2浓度增大,多晶硅表面腐蚀呈现锥状物,并不断长大,当H2O2浓度为1%时,腐蚀速度较快,腐蚀深度增加,锥状体长度相对较长,表面凌乱,当H2O2浓度为1.5%时,多晶硅表面腐蚀比较均匀,每个凹坑边缘界限相对不明显。这是由于当H2O2浓度增加时,硅表面形成Si O2的速度加快,Si O2与HF反应剧烈,导致腐蚀溶液中的氧负离子会增加,并从银表面形成的自建电场得到电子的速度增大,这样腐蚀速度不断增加,银纳米颗粒随着腐蚀坑不断下沉,坑洞深度不断增加。通过对MCCE湿法制备黑硅的清洗除银及纳米重构工艺的实验研究,发现在常温时碱清洗比酸清洗的除银效果更好;加温到50℃酸清洗时除银效果最佳;银残留大大降低了电池性能,银颗粒会对电池造成局部漏电及复合中心。在碱溶液中对清洗后的黑硅硅片进行纳米结构重塑工艺,发现纳米锥的长度随着纳米结构重塑时间的延长而减小,纳米锥的间距随着纳米结构重塑时间的延长而变大。当纳米结构重塑时间为90s时,结构重塑后的纳米孔变得规则平滑,形成大约500nm～600nm的亚微米级均匀孔洞,平均反射率为12.7%,此时绒面大小及均匀度最优。（3）制备了黑硅电池,分析了电池组件性能的衰减。实验发现黑硅电池相对于常规酸制绒电池,其开路电压Voc、短路电流Isc及效率Eta有一定的提升,其中RIE黑硅电池效率达到19.1%,比MCCE黑硅电池高0.24%,这是因为RIE黑硅结构比MCCE黑硅结构具备更好的陷光作用。光衰后,发现黑硅电池组件衰减幅度比较大,黑硅电池的增效在组件端增效部分完全没有体现出来,黑硅组件衰减在2.5%～3%左右。黑硅片扩散后进行热氧化工艺对黑硅电池起到很好的钝化降低衰减的作用。对黑硅电池进行红外辐照退火及电注入退火后可有效降低电池组件衰减率,而且电注入退火要优于红外辐照退火,氧化+退火双重工艺具备更好的钝化减低衰减效果。图47幅,表24个,参考文献122篇。
杨清[2]（2020）在《新型硅薄膜及快速晶化法在高效钝化接触晶硅太阳电池的应用研究》文中提出随着煤、石油等传统能源的日益枯竭,人类正面临着能源危机和能源污染双重难题,开发可再生且环境友好型能源迫在眉睫。太阳能作为可再生的清洁能源对于人类可持续发展具有重要意义,提高转换效率是太阳电池研究的核心问题。本论文包含三个关于高效多晶硅钝化接触（常称隧穿氧化硅钝化接触,TOPCon）电池的基础应用研究。第一个研究是关于快速热退火（RTA）制备掺磷多晶硅。掺杂多晶硅薄膜作为TOPCon结构中起场钝化作用的功能层,通常由等离子体增强化学气相沉积（PECVD）制备的原位掺杂非晶硅薄膜经过石英管式炉高温退火晶化得到。我们研究了RTA的退火温度,保温时间,降温时间对n型TOPCon接触钝化性能的影响。与常规管式炉退火周期（>60 min）相比,RTA最主要优点是将掺杂非晶硅薄膜的晶化周期缩短到～15 min。利用优化后的RTA工艺,双面Al Ox:H注氢之前,TOPCon结构的隐含开路电压(i Voc)最高达到712 m V,单面饱和电流密度为(J0,s)12.5 f A/cm2,钝化水平比常规管式炉退火的样品略低;注氢之后,i Voc最高达到727 m V,J0,s低至4.7 f A/cm2。820℃保温5-10 min钝化效果最好,而降温时间对钝化的影响在双面Al Ox:H注氢后基本消除。此外,我们发现多晶硅薄膜脱膜严重影响了电池效率的提升,将薄膜厚度控制在40 nm以内是避免脱膜最有效的方法。多晶硅薄膜厚度从70nm降至40 nm后,RTA制备的TOPCon电池开路电压(Voc)从590 m V提高到660 m V,效率从17.0%提高到21.1%。将最优RTA工艺、前电极优化与光学优化三者结合之后,我们制备了效率为23.04%的TOPCon电池,说明RTA能够制备出高效的多晶硅钝化接触太阳电池。第二个研究是关于制备掺磷多晶氮化硅钝化接触结构。TOPCon结构通常由氧化硅层（SiOx）和重掺杂多晶硅层（poly-Si）组成,也可以用多晶碳化硅（poly-Si Cx）和多晶氧化硅（poly-SiOx）代替poly-Si,因为C、O元素掺杂不仅能有效解决退火过程中的脱膜问题,而且降低了TOPCon结构用在电池正面时的寄生吸收,有望提高双面TOPCon电池的短路电流。本文制备了掺磷多晶氮化硅（poly-Si Nx）薄膜,并将其作为功能层应用到TOPCon结构中得到掺磷多晶氮化硅钝化接触结构,获得了优异的钝化水平和良好的电学接触传导特性。具体研究了[NH3]/（[NH3]+[Si H4]+[H2]）流量比（R）对poly-Si Nx薄膜的N含量、晶化率、电学性能及其钝化接触结构i Voc的影响,实验发现:1)poly-Si Nx中的N含量与R值成正比;2)N掺杂抑制了非晶氮化硅的结晶,将晶化温度从820℃提高到940℃,同时改善了氧化硅的热稳定性;3)退火温度不超过900℃时,氢钝化使i Voc都接近740 m V且不随R值改变,超过900℃之后,i Voc随R值增大迅速减小;4)poly-Si Nx的接触电阻和方阻略大于poly-Si,符合高效TOPCon电池的制备要求。第三个研究是关于模拟多晶硅钝化接触在工业级p型晶硅衬底上的应用。目前大部分关于多晶硅钝化接触结构的研究都基于n型硅片上,其钝化p型硅片的研究甚少,而工业生产中多采用p型硅片做衬底。我们利用Quokka2和OPAL2模拟对比了p型多晶硅钝化接触作为背表面场（BSF）和n型多晶硅钝化接触作为背面pn结的p型太阳电池间的区别,研究了正面栅线电极间距、p型硅片体寿命和电阻率、表面钝化水平和接触特性对电池效率的影响,同时利用自由能损失分析（FELA）机理讨论了两种结构电池的能量损失通道。模拟结果表明p型Cz硅片较低的体寿命很可能成为影响电池效率提升的“瓶颈”。寿命低于350μs时,p型多晶硅BSF电池能够获得更高的效率;寿命超过350μs时,n型多晶硅背结电池效率更高,因为表面钝化效果更好,而且避免了前电极遮光。最后,提出了拥有23%的工业级别效率的多晶硅钝化接触p型太阳电池的制备路线图。本文分别对RTA制备掺磷多晶硅薄膜、p掺杂制备掺磷多晶氮化硅薄膜和Quokka2模拟多晶硅钝化接触在p型硅片上的应用进行了一系列详细的研究,希望给业界提供一些新的思路,例如更加高效节能的退火方式,调控厚度抑制多晶硅脱膜、p掺杂增强n型poly-Si薄膜的透光性以及如何将多晶硅钝化接触p型太阳电池的工业级别效率提升到23%。
彭嘉琪[3]（2019）在《多晶硅PERC电池的研制及其光致衰减效应的研究》文中研究指明随着技术的不断发展,在应用金刚线切割技术后,多晶硅片的价格大幅降低,但多晶硅太阳电池的转换效率停滞不前,被停留在19%左右,而单晶硅太阳能电池在应用PERC技术后,效率突破22%。为了提高多晶硅太阳能电池的竞争力,进一步降低成本,本文分别对多晶硅太阳能电池的正面和背面进行优化研制了PERC电池,并对它的光致衰减效应进行了研究。本文先对多晶硅太阳能电池正面进行优化,采用金属辅助化学刻蚀对多晶硅表面进行制绒,并改善了多晶硅表面的减反射结构,通过采用PECVD在多晶硅表面沉积双层氮化硅并在氮化硅上沉积一层氧化硅,对其性能进行了研究。同时在多晶硅表面进行热氧化生长一层薄的氧化硅,来提升其钝化效果,获得了各类膜层的最优处理条件。其次,对多晶硅太阳能电池背面进行了结构优化。采用PECVD和ALD分别沉积了SiNx和Al2O3,对背面进行钝化,制成多晶硅PERC电池来提高多晶硅太阳能电池的转换效率。改善了背面抛光效果和增加了激光开槽工艺以匹配PERC电池技术,制备得到了效率达19.94%的多晶硅PERC电池。最后通过对多晶硅PERC电池光致衰减效应进行了研究,发现随着烧结温度的升高,多晶硅PERC电池的光致衰减效应越明显,降低烧结温度能抑制多晶硅PERC电池的光致衰减效应,但需要合适的低温浆料来匹配;另外,采用电注入退火对多晶硅PERC电池进行了再生处理,采用8.0A电注入电流、260℃的电注入退火温度处理2h,能使多晶硅PERC电池的转换效率提高0.83%,5h光照后引起的转换效率的衰减仅有0.61%;采用掺镓多晶硅片,应用电注入退火工艺后能使5h光照后引起的转换效率的衰减仅为0.3%。
张志[4]（2019）在《隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）太阳电池的研究》文中研究指明太阳能光伏发电技术因其具有高效、清洁、取之不尽等优点越来越受到国际能源产业的青睐。而太阳能电池发展过程中提高电池光电转换效率和降低生产制造成本是其面对的两大永恒主题,目前产业上应用最广泛的太阳能电池为传统晶硅电池主要是以p型单晶硅为衬底的钝化发射极背接触太阳电池（PERC）,但受到p型硅材料质量和器件结构设计的限制,很难将其转化效率提高到23%以上。因此开发更加高效的电池具有重要意义。本论文主要研究了最近几年发展迅速的一种高效晶硅太阳电池---隧穿氧化层钝化接触太阳电池（Tunnel Oxide Passivated Contact solar cell,TOPCon）。该电池特点是采用高质量的超薄氧化硅加掺杂多晶硅层实现电池全背面高效钝化和载流子选择性收集,无硅/金属接触界面,有利于提升开路电压(Open Circuit Voltage,Voc),而全面积地收集载流子有利于提升填充因子（Fill Factor,FF）。此外该电池采用高质量n型单晶硅片为衬底,无p型硅片的光致衰减效应,因此可获得高效率的太阳电池。本工作主要致力于开发一套高效TOPCon太阳电池的制备工艺,通过对各工艺的一步步优化从而提高电池效率。在探索电池制备工艺的同时主要对以下几方面进行了研究:1.采用热硝酸氧化法制备高质量氧化硅（SiOx）隧穿层,研究其厚度与溶液温度与制备时间的关系从而将SiOx厚度精确的控制在1.5nm左右以适合高效隧穿层的制备,并采用XPS对其质量进行分析。结合PECVD法沉积掺磷非晶硅结合高温晶化退火制备TOPCon钝化结构,通过对各沉积参数的优化和退火过程的优化,通过拉曼光谱仪（Raman）、电化学CV分析掺磷多晶硅晶化率与掺杂浓度,从而制备的TOPCon钝化层在晶化后隐含开路电压(iVoc)平均超过725mV,经过进一步注氢处理iVoc最高可达747mV并优化了AlOx/SiNx钝化减反层的钝化和减反效果,为制备高效TOPCon太阳电池奠定基础。。2.对TOPCon结构接触电阻进行了研究,通过先进的原子力显微镜（AFM）和导电原子力显微镜（C-AFM）和TOPCon结构J-V特性以及软件模拟研究了TOPCon结构电子选择性透过过程中隧穿和针孔（pinhole）传输的协同作用,并研究了通过pinhole传输电流对TOPCon电池参数的影响。3.研究对比了不同后处理方式对TOPCon钝化层注氢效果的影响,并开发了一种简单高效且适应于企业化应用的后退火氢化处理,及水汽后退火,可使TOPCon结构钝化iVoc提高15-25mV,并用先进的二次离子质谱仪（SIMS）测试分析了氢化处理前后氢含量的变化。通过各工艺的优化,最终利用实验室现有设备制备的TOPCon太阳电池最高效率为22.15%。
何静[5]（2018）在《晶体硅表面液相沉积二氧化硅薄膜及其光伏性能研究》文中进行了进一步梳理目前,由于相对较高的光电转化效率和相对较成熟的制造技术,晶硅太阳能电池占据光伏市场的主导位置。但是硅的折射率超过40%,照射到硅表面的大部分光被反射掉了,导致太阳光不能被很好的吸收而降低太阳能电池的光电转化效率。因此,降低硅片表面的光反射对于提高晶体硅太阳能电池的光电转化效率是非常重要的。本文设计利用液相沉积的方法在多晶硅表面沉积SiO2减反射膜来降低其表面对太阳光的反射,通过增加进入电池内部的光通量来提高多晶硅电池的光电转化效率。研究了液相沉积SiO2薄膜的减反射性能及钝化性能,优化薄膜沉沉积条件,创建了提高多晶硅电池效率的途径,取得的主要成果如下:（1）优选出氟硅酸沉积体系,研究氟硅酸浓度对薄膜沉积速率、薄膜表面结构均匀性、薄膜厚度及减反射性能的影响,建立了可控的液相沉积SiO2薄膜的定量方法。（2）研究了多晶硅片表面沉积二氧化硅薄膜的减反射特性。明确表明液相沉积二氧化硅薄膜在可见光区具有很好减反射性能。（3）研究优化硼酸液相沉积反应促反应剂及其临界促进特性。研究多晶硅表面硼酸促进沉积特性及其增加氟硅酸水解速度行为,提高并控制二氧化硅薄膜沉积速率,成功制备30nm以下SiO2薄膜。研究了氟硅酸临界浓度,建立了硼酸浓度和SiO2薄膜沉积速率定量关系,建立了以硼酸浓度调控薄膜沉积速率方法。（4）研究液相沉积SiO2薄膜结构及性能的表征方法。采用X射线衍射、X射线光电子能谱、EDS能谱、拉曼光谱和红外光谱等方法对薄膜性能进行研究,研究表明,所沉积二氧化硅薄膜具有很高的化学稳定性和在800?C高温条件下保持其化学性质稳定的性能。对薄膜的折射率、反射率和少数载流子寿命等性能进行表征表明,所制备的SiO2薄膜具有良好的减反射性能和表面钝化性能。（5）创制出液相沉积SiO2薄膜及SiN/SiO2双层膜的多晶硅太阳能电池减反射膜体系。制备了分别利用液相沉积SiO2薄膜和SiN/SiO2双层膜作为减反射膜的多晶硅电池,研究发现,利用SiN/SiO2双层膜作为减反射膜的多晶电池效率最高可达16.67%,并且平均电池效率均在15%上。总之,所制备二氧化硅薄膜具有良好的减反射性能与钝化性能,而利用SiN/SiO2双层膜作为减反射膜的多晶硅太阳能电池性能良好,具有较高的稳定性与实用性。
耿会娟[6]（2015）在《晶体硅太阳电池表面减反结构和高K介电薄膜钝化研究》文中研究指明晶体硅太阳电池具有稳定的性能和成熟的制备工艺,在光伏市场占据超过70%的份额,然而,依旧面临着转化效率低、生产成本高等问题。如何进一步提高晶体硅太阳电池的转换效率是目前该领域亟需解决的难题之一。晶体硅太阳电池转换效率的提高需要陷光性能优异的减反结构以降低表面反射率,需要优异的表面钝化以降低表面复合速率,进而提高电池的短路电流、开路电压。本论文以晶体硅太阳电池表面减反结构和表面钝化为中心,以进一步提高对入射光子的吸收和降低少数载流子的复合速率为切入点,以提升晶体硅太阳电池的转换效率为目标开展研究。主要研究内容如下:（1）采用金属Ag辅助的化学腐蚀法和金属Ni辅助的反应离子刻蚀法实现晶体硅表面制绒,得到微纳减反结构,以降低表面反射率。通过金属Ag辅助的化学腐蚀法对金字塔结构的单晶硅和沟壑结构的多晶硅表面进行二次腐蚀,可以得到微纳结构的绒面。控制反应时间、温度、AgNO3浓度等条件调控绒面结构,能够降低表面反射率至5%以下。利用Ni薄膜在900°C的高温下退火自发缩聚形成的Ni纳米颗粒作为掩膜板,然后通过反应离子刻蚀技术实现多晶硅太阳电池表面制绒,得到纳米柱结构的绒面。其中,Ni纳米颗粒作为掩膜板对纳米柱结构的调控起着关键作用。该纳米柱结构陷光性能优异,在4001000 nm的波长范围内,表面反射率能够降低至2%以下,电池的转换效率可以达到12.01%。该方法不仅适合多晶硅太阳电池,也可应用于单晶硅太阳电池的表面制绒。（2）通过静电自组装技术和超声波雾化喷头喷涂技术将SiO2纳米球组装在晶体硅太阳电池表面,利用SiO2纳米球做减反层来进一步降低电池的表面反射率,提高电池的转换效率。在单晶硅和多晶硅电池表面采用静电自组装技术组装SiO2纳米球时,发现小尺寸的SiO2纳米球能够组装在绒面的侧面和顶部,而大尺寸的SiO2纳米球主要在绒面的底部。此外,采用超声波雾化喷头喷涂技术在多晶硅太阳电池表面喷涂100 nm和200 nm的SiO2纳米球时,发现100 nm和200 nm的SiO2纳米球作为涂层能够降低表面反射率,提高多晶硅太阳电池的转换效率,尤其是在多晶硅太阳电池表面喷涂100 nm的SiO2纳米球一个循环时,电池转换效率的改善最为显着。（3）采用XPS技术对ALD沉积的Al2O3、HfO2、（HfO2）x（Al2O3）1-x,（La2O3）x（Al2O3）1-x和（La2O3）x（HfO2）1-x高K介电薄膜的化学组成和结构进行了系统的研究分析。结果表明,（HfO2）x（Al2O3）1-x薄膜不是Al2O3和HfO2两者的简单混合,而是由Hf–Al–O组成的合金,接近Si基底界面处的界面层由Hf–Si–O组成。（La2O3）x（Al2O3）1-x薄膜是由La–Al–O组成的合金,其接近Si基底界面处的界面层由La–Si–O组成,并且在接近Si基底的界面处,Al的含量远小于La。对于（La2O3）x（HfO2）1-x薄膜,其是由Hf–La–O组成的合金,由于Hf和La都比较容易与Si基底发生反应生成硅化物,因而接近Si基底界面处的界面层是由Hf–Si–O和La–Si–O组成。同时研究发现,当薄膜中含有La时,薄膜表面容易吸收空气中的二氧化碳生成碳酸化合物使薄膜表面污染。（4）将ALD沉积的高K介电薄膜Al2O3、HfO2和两者的混合薄膜（HfO2）x（Al2O3）1-x作为钝化层应用在单晶硅太阳电池中,降低了载流子的复合速率,实现了开路电压的提高和转换效率的改善。通过改变（HfO2）x（Al2O3）1-x薄膜中Hf和Al的比例,可以调节薄膜表面固定电荷的数量从负到正变化,其中ALD-Al2O3介电薄膜表面存在负的固定电荷,为-6.4×1011 cm-2,而HfO2介电薄膜存在正的固定电荷,为3.2×1012 cm-2。在氧气氛围中退火1 min可以改善高K介电薄膜钝化的硅基底的有效少子寿命。I-V测试结果表明高K介电薄膜作为钝化层时,电池的性能得到了显着地改善,尤其是HfO2介电薄膜作为钝化层沉积在电池的两面时,电池性能的改善最为显着。
康海涛[7]（2014）在《物理冶金多晶硅太阳电池三层氮化硅薄膜的设计及研制》文中提出本项研究设计、研制出在物理冶金多晶硅太阳电池表面沉积三层氮化硅薄膜。将PCID太阳电池设计软件模拟筛选出的最优沉积薄膜的工艺条件,用于实验制作三层氮化硅薄膜。利用等离子增强化学气相淀积设备,淀积三层氮化硅薄膜。经多次实验及不断优化模拟,得到了沉积三层氮化硅的最优工艺条件。实验结果给出：三层氮化硅薄膜的互补作用对电池起到很好的减反射效果,明显降低了太阳电池表面的反射。用激光椭圆偏振仪、紫外可见分光光度计和少子寿命测试仪分别测试薄膜的厚度、折射率、反射率和少子寿命。沉积的第一层氮化硅薄膜厚27nm,折射率为2.682；第二层氮化硅薄膜厚13nm,折射率为2.457；第三层氮化硅薄膜厚43nm,折射率为1.910；三层氮化硅薄膜总厚约83nm,等效折射率2.10-2.15。薄膜的反射率测试结果给出：三层氮化硅非晶薄膜在可见光区的平均反射率在5%,在650nm中心波长处反射率降到0.8%左右,明显改善了电池对入射光的吸收。EDS测试分析给出：电池体内Si：N=2.68：1,硅含量较高。设计制作电池的第一层氮化硅薄膜有良好钝化作用,主要源于沉积过程中产生大量的氢元素,使电池的少子寿命从5.93μS提高到6.43μS。制出的物理冶金多晶硅太阳电池（156×156mm2）的短路电流达到8.65A,比沉积双层膜的电池（8.38A）提高了0.27A,电池的平均光电转化效率提高了0.38%,单片电池的最高效率达18.08%。测试电池的量子效率,沉积三层氮化硅膜电池的量子效率明显优于双层膜电池。短波范围,三层氮化硅膜电池的量子效率迅速上升,最高达98%；长波区范围内,电池的量子效率下降速率较慢。
张鹏,徐征,赵谡玲,田玉华,王庆伟[8]（2014）在《多晶硅太阳电池预处理及退火工艺研究》文中研究指明在沉积氮化硅薄膜之前采用氨气电离出氢等离子体,先对硅片进行氢等离子体预处理,通过数值分析和实验方法分别研究预处理时间、功率、温度、压力等各参数对钝化效果以及电学性能的影响。在预处理温度450℃,时间200s,射频功率4000W,气体压强200Pa,氨气流量4000sccm/min时,短路电流提高约4%。采用等离子体增强型的化学气相沉积（PECVD）法,在电池表面镀上一层氮化硅膜,实验证实氢等离子体会透过氮化硅进入到硅基体内,从而使少子寿命提高约5μs。低温退火实验表明,430440℃为最优温度,随时间的增加,短路电流有明显提升。
张鹏[9]（2012）在《多晶硅太阳能电池预处理及退火工艺研究》文中认为¨前太阳能电池行业多用管式PECVD法沉积氮化硅减反射钝化膜,然而管式设备对于实现薄膜沉积的均匀性有一定的局限,其原因在于反应腔室内部反应气体分布不均匀。这会对薄膜的表观质量造成很大的影响,形成色差片。不断出现返工片,将会阻碍产品生产效率的提高。本论文通过大量的产线实验发现,通过总的气体流量、反应时腔室压强以及射频功率的调节,会对成膜的均匀性有很大帮助。研究表明,对于管径380mm,.管长2075mm的常用反应腔室,气体总流量在5000sccm,反应时腔室内压强在220pa,射频功率4500w左右时,仅就成膜的均匀性来讲是最佳的,几乎没有返工片,而且也不会对薄膜的其它参量造成很大的影响。研究还发现,除了以上三个工艺参量能较大的影响薄膜的表观质量外,石墨舟的间距大小,也会对薄膜均匀性造成影响,对比发现13mm间距石墨舟的成膜质量要明显优于11mm间距石墨舟。另外,钝化工艺在晶体硅太阳电池上的应用已经十分广泛。我们在沉积氮化硅薄膜之前采用氨气电离出氢等离子体,先对硅片进行氢等离子体预处理,通过数值分析和实验的方法分别研究了预处理时间,功率,温度,压力各参数对钝化效果以及电学性能的影响。在预处理温度450℃,时间200s,射频功率4000w,气体压强200Pa,氨气流量为4000sccm时,表现出短路电流提高较为明显。然后采用等离子体增强型的化学气象沉积（PECVD）法,在电池表面镀上一层氮化硅膜,实验证实氢等离子体会透过氮化硅膜进入到硅基体内,具体表现为少子寿命提高7μs左右。之后的低温退火实验表明,430-440℃左右为最优温度,随着时间的增加,短路电流会有明显提升,光电转换效率也有提高。
刘志平[10]（2011）在《双层氮化硅减反膜晶体硅太阳能电池的研究》文中指出摘要：减反射膜在太阳能电池上的应用已极为广泛,主要起两方面的作用,一是为了减少光的反射,二是增加钝化作用,但是往往这两方面都是矛盾的,双层膜恰好能够综合这两面的因素。为了整合氮化硅薄膜各方面的优势,达到优势最大化的目的,我们提出了一种新方法,即双层氮化硅减反射膜,即在硅片表面先镀一层高折射率厚度较薄的氮化硅膜,增加其钝化效果,然后在镀一层低折射率厚度稍后的氮化硅膜增强光学匹配性以减少光的反射。本文先通过PC1D软件模拟最佳的氮化硅膜结构,即底层氮化硅膜的折射率n=2.15,厚度d=30nm,上层折射率n=1.9,厚度d=55nm,然后通过产线管式PECVD设备试验得出实现双层硅结构的工艺,最后分别采用单层膜工艺和双层膜工艺进行大批量生产,测量其电性能参数进行统计比较,最后发现双层膜的性能与模拟的基本一致,反射率较单层膜在短波段有明显降低,测量的外量子效率在短波段比单层膜要高,与反射率曲线完全符合,并且通过大批量测试分选统计得出的数据显示,双层氮化硅膜太阳能电池的要比单层膜的效率要高出0.2个百分点,开路电压要高出2mv,短路电流比单层膜高出0.039A,其他电性能参数均优于单层氮化硅膜太阳能电池。
二、PECVD在多晶硅上沉积氮化硅膜的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、PECVD在多晶硅上沉积氮化硅膜的研究（论文提纲范文）
（1）金刚线切割多晶硅黑硅制备及电池性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 序言 |
| 1 引言 |
| 1.1 光伏行业发展现状 |
| 1.2 晶硅电池发电原理及制备工艺 |
| 1.2.1 晶硅电池发电原理 |
| 1.2.2 硅片切割方式及晶硅电池常规制备工艺 |
| 1.2.3 黑硅及黑硅电池 |
| 1.3 黑硅技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 黑硅的制备方法 |
| 1.3.2 黑硅技术研究现状 |
| 1.3.3 黑硅形成机理及工艺影响因素 |
| 1.3.4 黑硅电池衰减 |
| 1.4 主要问题与研究内容 |
| 1.4.1 主要问题 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 研究意义 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 实验过程与测试方法 |
| 2.1 实验样品及制备 |
| 2.1.1 实验材料样品 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 实验电池及组件制备工艺 |
| 2.2.1 清洗工艺 |
| 2.2.2 扩散工艺 |
| 2.2.3 刻蚀工艺 |
| 2.2.4 镀膜工艺 |
| 2.2.5 丝印烧结工艺 |
| 2.2.6 组件封装工艺 |
| 2.3 表征方法 |
| 2.3.1 光学表征方法 |
| 2.3.2 电性能表征方法 |
| 3 反应离子刻蚀对黑硅制备过程及性能影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验样品制备与测试 |
| 3.2.1 实验样品制备 |
| 3.2.2 实验样品测试 |
| 3.3 不同清洗时间对制备黑硅的影响 |
| 3.3.1 不同清洗时间对黑硅结构形貌的影响 |
| 3.3.2 不同清洗时间对黑硅光学性能的影响 |
| 3.4 不同刻蚀功率对制备黑硅的影响 |
| 3.4.1 不同刻蚀功率对黑硅结构形貌的影响 |
| 3.4.2 不同刻蚀功率对黑硅光学性能的影响 |
| 3.5 不同气体流量比对制备黑硅的影响 |
| 3.5.1 不同气体流量比对黑硅结构形貌的影响 |
| 3.5.2 不同气体流量比对黑硅光学性能的影响 |
| 3.6 反应离子刻蚀黑硅电池电性能及机理分析 |
| 3.6.1 反应离子刻蚀黑硅电池电性能分析 |
| 3.6.2 反应离子刻蚀黑硅机理分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 银催化化学腐蚀对黑硅制备过程及性能影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验样品制备与测试 |
| 4.2.1 实验样品制备 |
| 4.2.2 实验样品测试 |
| 4.3 不同硝酸银沉积工艺对制备黑硅影响 |
| 4.3.1 不同硝酸银沉积时间对沉积结构形貌的影响 |
| 4.3.2 不同硝酸银溶液浓度对沉积结构形貌的影响 |
| 4.4 不同双氧水腐蚀工艺对制备黑硅的影响 |
| 4.4.1 不同双氧水腐蚀时间对黑硅结构形貌的影响 |
| 4.4.2 不同双氧水浓度对黑硅结构形貌的影响 |
| 4.4.3 不同双氧水腐蚀工艺黑硅对光学性能的影响 |
| 4.5 不同除银清洗工艺对制备黑硅的影响 |
| 4.5.1 酸洗工艺除银对黑硅的影响 |
| 4.5.2 碱洗工艺除银对黑硅的影响 |
| 4.5.3 不同除银工艺对黑硅电学性能的影响 |
| 4.6 不同纳米重构时间对制备黑硅的影响 |
| 4.6.1 不同纳米重构时间对结构形貌的影响 |
| 4.6.2 不同纳米重构时间对光学性能的影响 |
| 4.7 银催化化学腐蚀黑硅电池性能及机理分析 |
| 4.7.1 银催化化学腐蚀黑硅电池性能分析 |
| 4.7.2 银催化化学腐蚀黑硅机理分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 黑硅电池组件电性能衰减影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验样品制备与测试 |
| 5.2.1 实验样品制备 |
| 5.2.2 实验样品测试 |
| 5.3 黑硅电池组件电性能研究 |
| 5.3.1 不同电池工艺对电池性能的影响 |
| 5.3.2 不同组件封装材料对电性能的影响 |
| 5.4 不同处理工艺对黑硅电池组件衰减影响研究 |
| 5.4.1 氧化工艺对黑硅电池组件衰减的影响 |
| 5.4.2 退火工艺对黑硅电池组件衰减的影响 |
| 5.5 黑硅电池组件衰减机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 本论文主要结论 |
| 6.2 本论文主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）新型硅薄膜及快速晶化法在高效钝化接触晶硅太阳电池的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 晶硅太阳能电池简介 |
| 1.2.1 晶硅太阳能电池光电转换效率 |
| 1.2.2 晶硅太阳能电池发展简介 |
| 1.2.3 TOPCon电池介绍 |
| 1.3 TOPCon电池性能表征 |
| 1.3.1 钝化性能与少子寿命 |
| 1.3.2 光学性能 |
| 1.3.3 电学性能 |
| 1.4 TOPCon结构研究 |
| 1.4.1 超薄氧化硅 |
| 1.4.2 掺杂多晶硅 |
| 1.4.3 非晶硅固相晶化 |
| 1.4.4 氧化铝氢化处理 |
| 1.4.5 研究面临的关键问题 |
| 1.5 本文主要研究内容和创新点 |
| 第2章 RTA在 TOPCon电池中的应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 药品与仪器 |
| 2.2.2 双面钝化片的制备 |
| 2.2.3 单面TOPCon电池制备 |
| 2.2.4 性能表征 |
| 2.2.5 EDNA2 模拟介绍 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 退火温度的综合影响 |
| 2.3.2 退火时间和冷却时间对钝化的影响 |
| 2.3.3 脱膜对金属化以及电池效率的影响 |
| 2.3.4 比较两种退火方式的钝化水平 |
| 2.3.5 RTA退火制备的电池效率 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 掺磷多晶氮化硅薄膜及其钝化接触结构性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 药品与仪器 |
| 3.2.2 双面钝化片制备 |
| 3.2.3 性能表征 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 气体流量比对薄膜成分的影响 |
| 3.3.2 气体流量比对多晶硅晶化率的影响 |
| 3.3.3 气体流量比和退火温度对iV_(oc)的影响 |
| 3.3.4 气体流量比对磷原子浓度分布的影响 |
| 3.3.5 气体流量比对电学特性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多晶硅钝化接触p型太阳电池的模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模拟部分 |
| 4.2.1 模拟软件 |
| 4.2.2 电池结构与模拟参数 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 栅线电极间距对效率的影响 |
| 4.3.2 电池效率对比分析 |
| 4.3.3 体寿命和电阻率对效率的影响 |
| 4.3.4 饱和暗电流密度对效率的影响 |
| 4.3.5 接触电阻对效率的影响 |
| 4.3.6 电池效率提升路线 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）多晶硅PERC电池的研制及其光致衰减效应的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 太阳能电池研究的意义 |
| 1.2 太阳能电池简介 |
| 1.2.1 太阳能电池的发展历史 |
| 1.2.2 几种高效晶硅太阳电池 |
| 1.3 晶硅太阳能电池简介 |
| 1.3.1 晶硅太阳能电池的工作原理 |
| 1.3.2 晶硅太阳电池的制备工艺 |
| 1.4 晶硅材料的研究现状 |
| 1.5 晶硅太阳电池光致衰减效应的研究现状 |
| 1.5.1 光致衰减效应的机理研究 |
| 1.5.2 光致衰减效应的抑制方法 |
| 1.6 本课题的研究内容 |
| 第二章 实验设备及性能表征 |
| 2.1 实验设备 |
| 2.1.1 电池生产线 |
| 2.1.2 等离子体增强化学气相沉积仪(PECVD) |
| 2.1.3 原子层沉积仪(ALD) |
| 2.1.4 光照平台系统 |
| 2.1.5 电注入退火设备 |
| 2.2 性能表征 |
| 2.2.1 微波光电导衰减法测试少子寿命 |
| 2.2.2 准稳态光电导法测试少子寿命 |
| 2.2.3 方块电阻测试 |
| 2.2.4 量子效率测试 |
| 2.2.5 薄膜厚度和光学常数测试 |
| 2.2.6 反射率测试 |
| 2.2.7 EL电致发光测试 |
| 2.2.8 电池电学性能测试 |
| 第三章 多晶硅电池正面结构的制备与优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同绒面结构研究 |
| 3.2.1 实验方法 |
| 3.2.2 不同陷光结构对多晶硅性能的影响 |
| 3.3 不同减反射层研究 |
| 3.3.1 实验方法 |
| 3.3.2 不同减反射层结构对多晶硅性能的影响 |
| 3.4 正面钝化层优化 |
| 3.4.1 实验方法 |
| 3.4.2 不同条件对多晶硅寿命片的影响 |
| 3.4.3 氧化硅对多晶硅电池性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多晶硅电池背面结构的制备及优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同背面抛光效果的差异 |
| 4.2.1 实验方法 |
| 4.2.2 酸碱溶液抛光对多晶电池的性能影响 |
| 4.3 不同钝化层结构研究 |
| 4.3.1 实验方法 |
| 4.3.2 不同厚度氧化铝薄膜对多晶硅太阳能电池影响 |
| 4.3.3 不同厚度氮化硅对多晶电池的影响 |
| 4.4 激光开槽的研究 |
| 4.4.1 实验方法 |
| 4.4.2 不同线间距对多晶电池的性能影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 多晶硅PERC电池光致衰减效应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 烧结温度对多晶硅PERC电池光衰的影响 |
| 5.2.1 实验方法 |
| 5.2.2 不同烧结温度对寿命片的影响 |
| 5.2.3 不同烧结温度对电池片的影响 |
| 5.3 掺镓硅片对抑制光致衰减效应的影响 |
| 5.3.1 实验方法 |
| 5.3.2 不同掺杂元素对光致衰减效应的影响 |
| 5.4 再生处理修复多晶硅PERC电池光致衰减效应 |
| 5.4.1 实验方法 |
| 5.4.2 不同电注入电流和退火温度对多晶硅PERC电池性能的影响 |
| 5.4.3 电注入退火样品的光致衰减效应分析 |
| 5.4.4 不同掺杂杂质对电注入退火多晶硅PERC电池光致衰减性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）太阳电池的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 太阳能电池原理及发展历程 |
| 1.2.1 太阳能电池基本结构 |
| 1.2.2 太阳能电池原理 |
| 1.2.3 太阳电池的等效电路模型 |
| 1.2.4 太阳能电池主要参数和伏安特性曲线 |
| 1.3 高效晶体硅太阳电池发展历程 |
| 1.3.1 单晶PERC太阳电池 |
| 1.3.2 非晶硅/晶体硅异质结太阳电池(HIT) |
| 1.3.3 指状交叉背接触(IBC)太阳电池 |
| 1.3.4 隧穿氧化层钝化接触太阳电池(TOPCon) |
| 1.4 晶硅太阳能电池发展趋势与面临挑战 |
| 1.5 本文研究的主要内容与意义 |
| 第二章 TOPCon太阳能电池表征方法与制备流程 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料光学特性 |
| 2.2.1 椭圆偏振光谱仪 |
| 2.2.2 X射线光电子能谱 |
| 2.2.3 拉曼光谱仪(Raman) |
| 2.2.4 原子力显微镜(AFM)和导电原子力显微镜(c-AFM) |
| 2.2.5 二次离子质谱仪(SIMS) |
| 2.3 材料电学特性 |
| 2.3.1 少子寿命和表面复合 |
| 2.3.2 电化学CV-半导体杂质含量测试 |
| 2.3.3 半导体参数分析仪 |
| 2.3.4 量子效率 |
| 2.3.5 太阳电池伏安特性测试系统 |
| 2.4 电池制备流程 |
| 2.4.1 硝酸氧化法制备氧化硅隧穿层 |
| 2.4.2 PECVD沉积掺磷非晶硅(n-a-Si) |
| 2.4.3 高温晶化退火制备掺磷多晶硅(n-poly-Si) |
| 2.4.4 ALD沉积氧化铝(AlO_x)钝化层 |
| 2.4.5 PECVD沉积氮化硅(Si Nx)减反层 |
| 2.4.6 热蒸发镀膜机蒸镀Ag背电极 |
| 2.4.7 光刻电镀法制备前电极 |
| 第三章 TOPCon太阳电池钝化层制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 HNO_3 SiO_x氧化层表征与分析 |
| 3.2.1 硝酸温度、氧化时间对Si O_x厚度的影响 |
| 3.2.2 XPS分析SiO_x的生长质量 |
| 3.3 SiO_x与掺杂多晶硅层的钝化 |
| 3.3.1 P-doped a-Si:H沉积工艺各参数对薄膜质量的影响 |
| 3.3.2 退火温度和时间对P-doped poly Si钝化性能的影响 |
| 3.3.3 拉曼分析钝化膜的晶化率 |
| 3.3.4 ECV分析退火温度与钝化质量的关系 |
| 3.4 AlO_x、SiN_x对双面扩硼n型硅片钝化的影响 |
| 3.4.1 不同氧化铝厚度对双面扩硼n型硅片钝化的影响 |
| 3.4.2 SiN_x对 AlO_x/P~+ /n-c-Si/P~+/AlO_x结构钝化的影响 |
| 3.5 AlO_x/SiN_x折射率、反射率的调节 |
| 3.5.1 AlO_x/SiN_x不同厚度匹配对反射率和吸收率的影响 |
| 3.5.2 AlO_x/SiN_x不同折射率对反射和吸收的影响 |
| 3.5.3 通过硅烷氨气比例调节氮化硅折射率 |
| 3.6 本章结论 |
| 第四章 TOPCon结构接触表征及电子传输机理的实验与模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TOPCon结构的接触表征 |
| 4.2.1 接触电阻测试样品结构及原理 |
| 4.2.2 退火温度对接触电阻的影响 |
| 4.3 TOPCon结构电子传输机理的模拟与研究 |
| 4.3.1 c-AFM测试TOPCon结构表面形态 |
| 4.3.2 Al/SiO_x/n-c-Si/GaIn,Al/n~+-poly-Si/SiO_x/n-c-Si/GaIn结构接触实验与模拟 |
| 4.4 电子pinhole传输机制对TOPCon电池特性的影响 |
| 4.5 本章结论 |
| 第五章 TOPCon钝化结构的优化及电池效率测试与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TOPCon钝化结构的优化 |
| 5.2.1 Forming Gas Anneal |
| 5.2.2 SiNx钝化TOPCon结构 |
| 5.2.3 AlO_x钝化TOPCon结构 |
| 5.2.4 水汽氛围后退火 |
| 5.3 TOPCon电池效率测试与结果分析 |
| 5.3.1 电池性能分析 |
| 5.3.2 电池效率 |
| 5.3.3 电池外量子效率(EQE)测试分析 |
| 5.4 本章结论 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士学位期间发表论文目录 |
（5）晶体硅表面液相沉积二氧化硅薄膜及其光伏性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 太阳能电池利用现状 |
| 2.2 太阳能电池的研究历史和发展现状 |
| 2.3 太阳能电池工作原理 |
| 2.4 太阳能电池转化率问题 |
| 2.5 晶体硅太阳能电池制作工艺 |
| 2.5.1 绒面结构的制备 |
| 2.5.2 p-n结的制备 |
| 2.5.3 减反射膜的沉积 |
| 2.5.4 电极制备与高温烧结 |
| 2.6 太阳能电池减反射技术 |
| 2.6.1 微织结构减反射技术 |
| 2.6.2 亚波长减反射技术 |
| 2.6.3 减反射薄膜 |
| 2.7 太阳能电池减反射膜研究现状 |
| 2.7.1 减反射膜的减反射原理 |
| 2.7.2 减反射膜的分类 |
| 2.7.3 减反射薄膜的种类 |
| 2.7.4 太阳能电池减反射膜材料的选择 |
| 2.7.5 二氧化硅减反射薄膜及其制备方法 |
| 2.8 液相沉积法的研究现状 |
| 2.9 本文研究的意义和内容 |
| 第3章 液相沉积法制备SiO_2薄膜的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 LPD法在Si表面沉积SiO_2薄膜机理 |
| 3.2.4 实验流程 |
| 3.2.5 硅片预处理机理 |
| 3.3 表征方法 |
| 3.3.1 扫描电子显微镜分析 |
| 3.3.2 X射线光电子能谱分析 |
| 3.3.3 傅立叶红外吸收光谱分析 |
| 3.3.4 X射线衍射分析 |
| 3.3.5 反射率测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 不同H_2SiF_6 浓度下薄膜的表面形貌图 |
| 3.4.2 SiO_2 薄膜的沉积速率 |
| 3.4.3 X射线能谱分析 |
| 3.4.4 薄膜的红外光谱 |
| 3.4.5 X射线光电子能谱分析 |
| 3.4.6 薄膜的减反射性能 |
| 3.4.7 退火对薄膜表面形貌的影响 |
| 3.4.8 薄膜X射线衍射图谱分析 |
| 3.4.9 退火前后薄膜反射率对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 硼酸作为促反应剂液相沉积SiO_2薄膜的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.2.3 实验流程 |
| 4.3 测试与表征 |
| 4.3.1 扫描电子显微镜分析 |
| 4.3.2 X射线光电子能谱分析 |
| 4.3.3 傅立叶红外吸收光谱分析 |
| 4.3.4 X射线衍射分析 |
| 4.3.5 拉曼光谱测试 |
| 4.3.6 折射率测试 |
| 4.3.7 反射率测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 薄膜的沉积速率 |
| 4.4.2 H_3BO_3浓度对薄膜表面形貌及沉积速率影响 |
| 4.4.3 H_2SiF_6溶液浓度对薄膜表面形貌及沉积速率的影响 |
| 4.4.4 沉积温度对薄膜形貌和沉积速率的影响 |
| 4.4.5 退火条件对薄膜表面形貌的影响 |
| 4.4.6 X射线光电子能谱表征 |
| 4.4.7 薄膜的红外光谱表征 |
| 4.4.8 X射线衍射能谱分析 |
| 4.4.9 EDS表征 |
| 4.4.10 拉曼光谱分析 |
| 4.4.11 薄膜的折射率测试 |
| 4.4.12 薄膜的减反射性能测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 多晶硅太阳能电池的制备 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 实验设备 |
| 5.2.3 实验流程 |
| 5.3 测试与表征 |
| 5.3.1 扫描电子显微镜分析 |
| 5.3.2 反射率测试 |
| 5.3.3 少子寿命测试 |
| 5.3.4 I-V曲线测试仪 |
| 5.4 多晶硅太阳能电池的制备 |
| 5.4.1 液相沉积SiO_2薄膜的表面形貌图 |
| 5.4.2 SiN/SiO_2双层膜的EDS表征 |
| 5.4.3补液实验 |
| 5.4.4 薄膜的反射率 |
| 5.4.5 少子寿命测试 |
| 5.4.6 SiO_2 单层减反射膜太阳能电池制备 |
| 5.4.7 SiN/SiO_2双层减反射膜太阳能电池的制备 |
| 5.4.8 不添加H_3BO_3条件下太阳能电池的制备 |
| 5.4.9 添加H_3BO_3条件下太阳能电池的制备 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历和在学期间研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）晶体硅太阳电池表面减反结构和高K介电薄膜钝化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 太阳电池的发展和分类 |
| 1.2.1 太阳电池的发展 |
| 1.2.2 太阳电池的分类 |
| 1.3 太阳电池的能量损失机理 |
| 1.4 晶体硅太阳电池的组装工艺 |
| 1.5 晶体硅太阳电池表面减反结构 |
| 1.5.1 工业化生产采用的减反结构 |
| 1.5.2 其它新型减反结构 |
| 1.6 晶体硅太阳电池表面钝化 |
| 1.6.1 表面复合速率对晶体硅太阳电池性能的影响 |
| 1.6.2 氮化硅薄膜作为钝化层的应用 |
| 1.6.3 二氧化硅薄膜作为钝化层的应用 |
| 1.6.4 非晶硅薄膜作为钝化层的应用 |
| 1.6.5 碳化硅薄膜作为钝化层的应用 |
| 1.6.6 氧化铝薄膜作为钝化层的应用 |
| 1.7 本论文研究课题的提出和主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 金属辅助化学湿法和RIE干法制备晶体硅太阳电池表面减反结构 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 金属辅助化学湿法腐蚀单晶硅和多晶硅表面 |
| 2.2.1 实验方法及表征测试 |
| 2.2.2 金属辅助化学湿法腐蚀单晶硅表面的研究 |
| 2.2.3 金属辅助化学湿法腐蚀多晶硅表面的研究 |
| 2.2.4 金属辅助化学湿法腐蚀晶体硅表面的反应机理 |
| 2.2.5 本节小结 |
| 2.3 金属Ni纳米颗粒辅助的RIE法刻蚀多晶硅表面 |
| 2.3.1 RIE简介 |
| 2.3.2 实验部分及表征测试 |
| 2.3.3 结果与讨论 |
| 2.3.4 本节小结 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 SiO_2纳米球组装在晶体硅太阳电池表面做减反层的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 溶液自组装法在晶体硅太阳电池表面组装SiO_2纳米球 |
| 3.2.1 实验方法与表征测试 |
| 3.2.2 APTES对SiO_2纳米球自组装的影响 |
| 3.2.3 SiO_2纳米球在未制绒多晶硅太阳电池表面的组装 |
| 3.2.4 SiO_2纳米球在单晶硅太阳电池表面的组装 |
| 3.2.5 SiO_2纳米球在多晶硅太阳电池表面的组装 |
| 3.2.6 溶液自组装法在晶体硅太阳电池表面组装SiO_2纳米球的优缺点 |
| 3.3 超声波雾化喷头喷涂法在多晶硅太阳电池表面喷涂SiO_2纳米球 |
| 3.3.1 超声波雾化喷头喷涂法 |
| 3.3.2 实验方法和表征测试 |
| 3.3.3 SiO_2纳米球喷涂在多晶硅太阳电池表面的分布 |
| 3.3.4 SiO_2纳米球喷涂在多晶硅太阳电池表面对电池表面反射率的影响 |
| 3.3.5 SiO_2纳米球喷涂在多晶硅太阳电池表面对电池性能的影响 |
| 3.3.6 超声波雾化喷头喷涂法在电池表面喷涂SiO_2纳米球的优缺点 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 ALD技术沉积高K介电薄膜及其XPS分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ALD沉积技术 |
| 4.3 实验部分 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 样品N1-N4，不同Al–Hf比例的(Hf O_2)_x(Al_2O_3)_(1-x)叠层薄膜 |
| 4.4.2 样品N5-N6，不同Al–La比例的(La_2O_3)_x(Al_2O_3)_(1-x)叠层薄膜 |
| 4.4.3 样品N7-N10，不同Hf–La比例的(La_2O_3)_x(HfO_2)_(1-x)叠层薄膜 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 高K介电薄膜作为钝化层在单晶硅太阳电池中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高K介电薄膜的ALD沉积过程及其表征分析 |
| 5.2.1 实验过程和表征测试 |
| 5.2.2 退火对少子寿命的影响 |
| 5.2.3 高K介电薄膜表面固定电荷的调控 |
| 5.3 高K介电薄膜作为钝化层在小面积单晶硅太阳电池中的应用 |
| 5.3.1 小面积单晶硅太阳电池的组装及测试 |
| 5.3.2 碱溶液制绒后单晶硅片的表面形貌 |
| 5.3.3 高K介电薄膜作为钝化层对电池性能的影响 |
| 5.4 Al_2O_3和HfO_2介电薄膜作为钝化层在大面积单晶硅太阳电池中的应用 |
| 5.4.1 大面积单晶硅太阳电池的组装及分析 |
| 5.4.2 不同厚度的Al_2O_3介电薄膜做钝化层对单晶硅太阳电池性能的影响 |
| 5.4.3 HfO_2介电薄膜作为钝化层对电池性能的影响 |
| 5.5 钝化机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 全文总结和展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表文章、专利及获奖 |
（7）物理冶金多晶硅太阳电池三层氮化硅薄膜的设计及研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 物理冶金法提纯多晶硅及其电池的现状 |
| 第二章 基础知识及相关原理 |
| 2.1 晶体硅太阳电池原理和基本结构 |
| 2.2 商业化生产晶硅太阳电池制作工艺流程 |
| 2.3 硅太阳电池性能参数 |
| 2.4 相关的基本理论 |
| 2.4.1 薄膜的干涉原理 |
| 2.4.2 晶体硅电池的单层减反射膜 |
| 2.4.3 晶体硅电池的多层减反射膜的反射率 |
| 2.4.4 氮化硅薄膜基本性质及制备方法 |
| 2.5 本研究的目的和内容 |
| 第三章 设计与实验 |
| 3.1 PC1D软件模拟设计三层氮化硅膜 |
| 3.2 实验材料和设备 |
| 3.3 实验 |
| 3.3.1 实验路线 |
| 3.3.2 氮化硅薄膜的沉积 |
| 第四章 结果与讨论 |
| 4.1 氮化硅薄膜的厚度、折射率 |
| 4.2 氮化硅薄膜的SEM分析 |
| 4.2.1 氮化硅薄膜表面形貌 |
| 4.2.2 氮化硅薄膜的能谱分析 |
| 4.2.3 氮化硅薄膜剖面的SEM分析 |
| 4.3 氮化硅薄膜的反射率 |
| 4.4 三层氮化硅薄膜的钝化效果 |
| 4.5 物理冶金多晶硅太阳电池的量子效率 |
| 4.6 物理冶金多晶硅电池的性能分析 |
| 4.6.1 不同工艺沉积氮化硅膜电池的性能 |
| 4.6.2 物理冶金多晶硅和常规化学提纯多晶硅太阳电池性能比较 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间获得的学术成果及获奖 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目和学术会议 |
（8）多晶硅太阳电池预处理及退火工艺研究（论文提纲范文）
| 0引言 |
| 1实验 |
| 1. 1实验设备与原理 |
| 1. 2实验样品 |
| 2实验结果与讨论 |
| 2. 1氢等离子体预处理工艺研究 |
| 2. 1. 1预处理时间的影响 |
| 2. 1. 2预处理功率的影响 |
| 2. 1. 3预处理温度的影响 |
| 2. 1. 4预处理压力的影响 |
| 2. 2退火工艺对氮化硅膜钝化效果以及电池电性能的影响 |
| 3结论 |
（9）多晶硅太阳能电池预处理及退火工艺研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 序 |
| 目录 |
| 1 引言 |
| 1.1 能源危机和环境污染 |
| 1.2 太阳能光伏发电的研究和应用历史 |
| 1.3 太阳能电池的研究和发展 |
| 1.3.1 单晶硅太阳能电池 |
| 1.3.2 多晶硅太阳能电池 |
| 1.3.3 非晶硅薄膜太阳能电池 |
| 1.3.4 化合物半导体太阳能电池 |
| 1.4 本篇论文主要研究内容 |
| 2 晶体硅太阳能电池的基本原理 |
| 2.1 太阳能光电转换原理 |
| 2.1.1 半导体材料的光吸收 |
| 2.1.2 光生伏特效应 |
| 2.1.3 太阳能发电的优点 |
| 2.1.4 太阳能电池的特性 |
| 2.2 晶体硅太阳能电池制备工艺 |
| 2.2.1 制绒 |
| 2.2.2 扩散-pn结制备 |
| 2.2.3 刻蚀 |
| 2.2.4 去磷硅玻璃 |
| 2.2.5 制备减反射钝化膜 |
| 2.2.6 丝网印刷 |
| 2.2.7 烧结 |
| 2.2.8 测试分选 |
| 3 PECVD镀膜工艺中影响成膜质量的几个关键因素 |
| 3.1 PECVD设备 |
| 3.1.1 管式PECVD设备 |
| 3.1.2 板式PECVD设备 |
| 3.1.3 管式PECVD设备的主要性能参数以及结构组成 |
| 3.2 石墨舟设备 |
| 3.3 测试设备 |
| 3.3.1 椭偏仪 |
| 3.3.2 D8反射仪 |
| 3.3.3 WT-2000少子寿命测试仪 |
| 3.4 管式PECVD总气体流量、压强、射频功率对成膜质量的影响 |
| 3.4.1 反应腔室内气体的运动 |
| 3.4.2 实验方法及实验结果分析 |
| 3.5 石墨舟间距对成膜均匀性的影响 |
| 3.6 本章总结 |
| 4 多晶硅太阳能电池氢等离子体预处理及退火工艺研究 |
| 4.1 钝化机理介绍 |
| 4.1.1 半导体内的复合机制 |
| 4.1.2 钝化机理 |
| 4.1.3 几种钝化技术简介 |
| 4.2 氢等离子体预处理对多晶硅电池电性能以及少子寿命的影响 |
| 4.2.1 预处理时间对电池电性能以及少子寿命的影响 |
| 4.2.2 预处理功率对电池电性能以及少子寿命的影响 |
| 4.2.3 预处理温度对电池电性能以及少子寿命的影响 |
| 4.2.4 预处理压强对电池电性能以及少子寿命的影响 |
| 4.3 退火工艺对氮化硅膜钝化效果、电池电性能以及效率的影响 |
| 4.3.1 最佳氢钝化方式的研究 |
| 4.3.2 退火工艺对少子寿命和电学性能的影响 |
| 4.4 本章总结 |
| 5 总结 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）双层氮化硅减反膜晶体硅太阳能电池的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 序 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 太阳能电池的发展前景 |
| 1.1.1 能源危机 |
| 1.1.2 可再生能源 |
| 1.2 太阳能电池的发展历史及其发展现状 |
| 1.2.1 单晶硅电池 |
| 1.2.2 多晶硅太阳能电池 |
| 1.2.3 薄膜太阳能电池 |
| 1.3 双层减反射膜的研究概况 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 太阳能电池的基础理论 |
| 2.1 太阳能电池的发电原理 |
| 2.1.1 太阳能发电的特点 |
| 2.1.2 太阳能电池的结构 |
| 2.1.3 太阳能电池的特性 |
| 2.1.4 影响太阳能电池效率的主要因素 |
| 2.2 太阳能电池片生产工艺 |
| 2.2.1 制绒 |
| 2.2.2 扩散 |
| 2.2.3 刻蚀 |
| 2.2.4 二次清洗 |
| 2.2.5 PECVD镀膜 |
| 2.2.6 丝网印刷 |
| 2.2.7 烧结 |
| 2.2.8 测试分选 |
| 2.3 减反射膜的基本原理 |
| 第三章 试验设备及其测试设备原理介绍 |
| 3.1 PECVD设备 |
| 3.1.1 PECVD设备结构 |
| 3.1.2 主要性能参数 |
| 3.1.3 PECVD设备的市场情况 |
| 3.1.4 几种主流厂商的PECVD镀膜设备产品 |
| 3.2 测试设备 |
| 3.2.1.椭偏仪测试模型 |
| 3.2.2.WT-2000少子寿命测试仪 |
| 3.2.3.太阳能电池效率测试仪 |
| 3.2.4.外量子效率测试仪 |
| 第四章 PECVD沉积氮化硅膜工艺的研究 |
| 4.1 PECVD法生产氮化硅膜的原理 |
| 4.2 氮化硅的作用与钝化机理 |
| 4.3 PECVD沉积氮化硅薄膜各参数的影响 |
| 4.3.1 总气体流量对沉积速率、折射率及镀膜均匀性、少子寿命的影响 |
| 4.3.2 SiH4和NH3的流量比对沉积速率、折射率及镀膜均匀性、少子寿命的影响 |
| 4.3.3 温度对沉积速率、折射率及镀膜均匀性、少子寿命的影响 |
| 4.3.4 压力对沉积速率、折射率及镀膜均匀性、少子寿命的影响 |
| 4.3.5 时间对沉积速率、折射率及少子寿命的影响,分析沉积速率和折射率的关系 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 双层膜工艺试验和实验结果分析 |
| 5.1 折射率与钝化效果的关系分析 |
| 5.2 双层氮化硅的减反射理论模型及其试验模拟 |
| 5.2.1 多层减反射膜的理论模型 |
| 5.2.2 双层氮化硅膜的试验模拟 |
| 5.2.3 工艺试验及其结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、PECVD在多晶硅上沉积氮化硅膜的研究（论文参考文献）
- [1]金刚线切割多晶硅黑硅制备及电池性能研究[D]. 王绍亮. 北京交通大学, 2020(03)
- [2]新型硅薄膜及快速晶化法在高效钝化接触晶硅太阳电池的应用研究[D]. 杨清. 中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所), 2020(02)
- [3]多晶硅PERC电池的研制及其光致衰减效应的研究[D]. 彭嘉琪. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [4]隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）太阳电池的研究[D]. 张志. 昆明理工大学, 2019(04)
- [5]晶体硅表面液相沉积二氧化硅薄膜及其光伏性能研究[D]. 何静. 中国石油大学(北京), 2018(01)
- [6]晶体硅太阳电池表面减反结构和高K介电薄膜钝化研究[D]. 耿会娟. 上海交通大学, 2015(02)
- [7]物理冶金多晶硅太阳电池三层氮化硅薄膜的设计及研制[D]. 康海涛. 内蒙古大学, 2014(10)
- [8]多晶硅太阳电池预处理及退火工艺研究[J]. 张鹏,徐征,赵谡玲,田玉华,王庆伟. 太阳能学报, 2014(01)
- [9]多晶硅太阳能电池预处理及退火工艺研究[D]. 张鹏. 北京交通大学, 2012(10)
- [10]双层氮化硅减反膜晶体硅太阳能电池的研究[D]. 刘志平. 北京交通大学, 2011(09)
标签：氮化硅论文; 电池论文; 多晶硅太阳能电池论文; 薄膜太阳能电池论文; 钝化处理论文;