RF-PECVD法制备高Ge含量微晶Si-Ge薄膜及太阳电池  

High Ge content μc-SiGe:H thin films and solar cells prepared by RF-PECVD

作　　者：曹宇[1] 张建军[1] 李天微[1] 黄振华[1] 马俊[1] 杨旭[1] 倪牮[1] 耿新华[1] 赵颖[1] 

机构地区：[1]南开大学光电子薄膜器件与技术研究所光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室光电信息技术科学教育部重点实验室,天津300071

出　　处：《光电子．激光》2013年第5期924-929,共6页Journal of Optoelectronics·Laser

基　　金：国家重点基础研究发展计划(2011CBA00705;2011CBA00706;2011CBA00707);天津市应用基础及前沿技术研究计划(12JCQNJC01000);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

摘　　要：采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,研究了衬底温度对高Ge含量(≈50%)微晶Si-Ge(μc-SiGe:H)薄膜结构特性和电学特性的影响。结果表明:较低的衬底温度会抑制μc-SiGe:H薄膜(220)晶向的择优生长;而当衬底温度过高时,μc-SiGe:H薄膜的O含量和微结构因子较大。在衬底温度为200℃时,获得了光电特性和结构特性较优的高Ge含量μc-SiGe:H薄膜。将优化好的μc-SiGe:H薄膜应用到电池中,在本征层为600nm的情况下,获得了转换效率为3.31%(Jsc=22.5mA/cm2,Voc=0.32V,FF=0.46)的单结μc-SiGe:H电池,电池在1 100nm处的光谱响应达5.49%。Hydrogenated microcrystalline silicon germanium （μc-SiGe.. H） thin films with high Ge content （≈50%） are prepared by radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition （RF-PECVD） at the substrate temperature ranging from 180 ℃ to 260 ℃. The effects of substrate temperature on the electrical and structural properties of the films are investigated. Results indicate that the preferential growth on the （220） plane is suppressed at the low substrate temperature. However, if the substrate temperature is too high （≥ 220 ℃）,the oxygen content and the microstructure factor of the film become larger. Finally,the/zc-SiGe： H thin film prepared at the substrate temperature of 200℃ exhibits good electrical and structural properties. A conversion efficiency of 3. 31% （Jsc =22. 5 mA/cm2 ,V∝ = 0. 32 V,FF=0. 46） for μc-SiGe： H solar cell with 600-nm-thiek i-layer is achieved. The quantum efficiency of the solar cell at 1 100 nm is as high as 5.49%.

关 键 词：微晶Si-Ge(μc-SiGe H) 衬底温度 太阳电池 

分 类 号：O484[理学—固体物理]