一种太阳能电池用氢化纳米晶硅薄膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种太阳能电池用氢化纳米晶硅薄膜的制备方法，包括以下步骤：S1：快速热退火；把非晶硅薄膜放入有气氛保护下的退火炉里进行退火处理，使其由非晶态薄膜转变为纳米晶态薄膜；S2：区域熔化再结晶；将一束高能量源照射硅基薄膜的表面，使薄膜材料在很短的时间内被加热到很高的温度，在高温下熔化后再结晶；S3：金属诱导晶化；在衬底是上镀一层金属薄膜，再在其上镶一层非晶硅薄膜，然后在较低的温度下退火；S4：高氢稀释气相沉积法；在真空反应室中安装加热丝，当高氢稀释的SiH4或其它源气体通过温度高达1800～2000度的钨丝时，源气体被分解形成各种中性基团，然后在衬底上沉积成纳米晶硅薄膜。米晶硅薄膜。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池用氢化纳米晶硅薄膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及单晶生长的控制或调节方法领域，特别是一种太阳能电池用氢化纳米晶硅薄膜的制备方法。

技术介绍

[0002]氢化纳米晶硅(nc-Si:H)薄膜材料是由硅纳米晶粒和晶粒间界构成的纳米结构材料。
[0003]nc-Si:H薄膜材料具有高的电导率、宽带隙、光致发光等特性，在光电子器件、薄膜晶体管、薄膜太阳能电池中有重要的应用。一方面，nc-Si:H薄膜材料具有量子限制效应心，故通过调节晶粒尺寸和晶化率来调节其带隙大小，应用于对不同波段的光的吸收；另一方面，nc-Si:H薄膜材料具有良好的光照稳定性，可有效地遏制光致衰退效应；此外，nc-Si:H薄膜材料由于其良好的工艺兼容能力，故在硅基纳米薄膜太阳能电池、大面积显示屏等中有较大应用。
[0004]1986年，德国首先报道了有关nc-Si:H薄膜的制备，引起了学术界的广泛关注和研究。何宇亮等对所制备的nc-Si:H薄膜的微结构进行了细致的研究和分析。他们将nc-Si:H薄膜的高分辨率透射电子显微镜进行观察，然后进行傅立叶变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池用氢化纳米晶硅薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：快速热退火；快速退火法是把非晶硅薄膜放入有气氛保护下的退火炉里进行退火处理，使其由非晶态薄膜转变为纳米晶态薄膜；非晶硅晶化的驱动力是晶相的Gibbs自由能要低于非晶相的Gibbs自由能；在固相晶化过程中，纳米晶硅薄膜的晶粒尺寸主要受温度的影响；此外，由于需要较高的温度下退火才能使薄膜完全晶化，这对衬底的耐温性提出较高的要求，因此极大地限制了其实用化和产业化；S2：区域熔化再结晶；将一束高能量源照射硅基薄膜的表面，使薄膜材料在很短的时间内被加热到很高的温度，在高温下熔化后再结晶的这样一种方法叫区域熔化再结晶；常用的是用激光作为能量源，所以也叫激光晶化法；由于熔化结晶的时间较短，因此衬底的温度不会很高，从而能够使用廉价的玻璃作为衬底；该方法的缺点是设备昂贵、成本过高，所以难实现大面积的纳米晶硅薄膜的制备要求；S3：金属诱导晶化；金属诱导晶化；就是在衬底是上镀一层金属薄膜，再在其上镶一层非晶硅薄膜，然后在较低的温度下退火即可实现非晶硅薄膜的晶化；这种方法的优点是可以有效的降低非晶薄膜晶化的溢度和晶化时间，近几年研究的非常多；可用于诱导的金属有很多，使用最多的是铝诱导晶化；当退火处理时，界面处的Al原子和Si原子的相互扩散，导致了Al-Si混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊选东，
申请(专利权)人：中建材浚鑫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：