本发明专利技术涉及用于薄膜硅光电装置的硅烷的添加剂。本发明专利技术的目的是使用化学添加剂来提高无定形硅薄膜（αＳｉ：Ｈ）和／或微晶硅薄膜（μＣＳｉ：Ｈ）的淀积过程的速率，并且提高该淀积的薄膜用于制造薄膜基光伏（ＴＦＰＶ）装置的光电导膜的电流生成能力。
【技术实现步骤摘要】
用于薄膜硅光电装置的硅烷的添加剂
技术介绍
光伏器件(PV)或太阳能电池是将太阳光转化为直流(DC)电力的装置。对于低成本薄膜光伏装置，薄膜基光伏(TFPV)装置一直使用无定形硅薄膜 (aSi:H)和微晶硅薄膜(yCSi:H)。在过去的几十年中，已经研究了氢化无定形硅 (a Si:H)在太阳能电池中的应用。最近，还研究了微晶硅(yCSi:H)，这是因为其是用 于薄膜串联太阳能电池(tandemsolarcell))的底电池中的本征层的合适的材料。通过主要使用甲硅烷(SiH4)和氢气(H2)的混合物，在基于大基底的光伏 (PV)面板上已经实现了 a Si:H和μ CSi:H的淀积。该工作已在本领域中完成，包括 US2009/0077805AU US2007/0298590AU US6855621B2 和 JP2005244037。A.Hammad 等人(Thin Solid Films451-452 (2004) 255-258)通过使用甲硅烷(SiH4)、氢气(H2)和乙硅 烷(Si2H6)研究了氢化微晶硅薄膜。但是，该淀积过程相对缓慢(对于α Si:H是5-10人/秒■■和对于yCSi:H是1-7人/秒、)，从而对TF PV面板的制造形成了瓶颈。这导致了较低的加工工具产出 (process tool through-put),其反过来对所制造的面板造成了产生每瓦特电力的较高成本。此外，以现有的SiH4和H2的化学组成在基于大基底的光伏(PV)面板上淀积 aSi:H和μ CSi:H产生了具有6%-10%效率的太阳能电池，具体的效率取决于电池的设 计。电池效率取决于淀积的a Si:H和μ CSi:H的质量，更具体而言与μ CSi:H中晶体的 晶粒大小、缺陷的数目和膜中存在的施主杂质(donorimpurity)相关。因此，需要以更高的淀积速率和更高的电池效率淀积无定形硅薄膜(a Si:H)和 微晶硅薄膜(yCSi:H)的方法。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及使用化学添加剂来增加淀积过程的速率，并且提高用于薄膜 基光伏(TFPV)装置的制造所使用的光电导膜的淀积薄膜的电流生成能力。在一个实施方式中，本专利技术提供了在基底上淀积作为光电导膜的太阳能级无定 形硅薄膜(aSi:H)的方法，其使用甲硅烷；氢；和至少一种选自以下的添加剂(a)更高级直链硅烷，包括乙硅烷Si2H6、丙硅烷Si3H8、丁硅烷Si4H1Q、戊硅烷Si5H12、己硅烷Si6H14、庚硅烷Si7H16、辛硅烷Si8H18、壬硅烷Si9H20、癸硅烷SiltlH22及 其混合物；(b)更高级支链硅烷，包括2-甲硅烷基-丙硅烷SiH3-Si(H) (SiH3)-SiH3> 2，2-二甲硅烷基-丙硅烷 SiH3-Si (SiH3) 2_SiH3、2-甲硅烷基-丁硅烷 SiH3-Si (H) (SiH3)-SiH2-SiH3、2，3-二甲硅烷基 丁硅烷 SiH3-SiH (SiH3)-SiH (SiH3) _SiH3、2，2-二甲硅烷基丁硅烷SiH3-Si(SiH3)2-SiH2-SiH3、3-甲硅烷基戊硅烷 SiH3-SiH2-SiH(SiH3)-SiH2-SiH3^ 2-甲硅烷基戊硅烷 SiH3-SiH(SiH3)-SiH2-SiH2-SiH3、 2，3- 二甲硅烷基戊硅烷 SiH3-SiH(SiH3)-SiH(SiH3)-SiH2-SiHp 2，4- 二 甲硅烷基戊硅烷SiH3-SiH(SiH3)-SiH2-SiH(SiH3)-SiH^ 2-甲硅烷基己硅烷 SiH3-SiH(SiH3)-(SiH2)3SiH3、3-甲硅烷基己硅烷 SiH3-SiH2-SiH(SiH3)-(SiH2)2SiH3、 2，2- 二 甲硅烷基戊硅烷 SiH3-Si(SiH3)2-(SiH2)2-SiH3、3，3- 二 甲硅烷 基戊硅烷 SiH3-SiH2-Si(SiH3)2-SiH2-SiHp 2，2，3-三甲硅烷基 丁硅烷 SiH3-Si (SiH3) 2_SiH (SiH3) -SiH3> 2-甲硅烷基庚硅烷 SiH3-SiH (SiH3) - (SiH2) 4_SiH3、3-甲 硅烷基庚硅烷 SiH3-SiH2-SiH (SiH3) - (SiH2) 3_SiH3、4-甲硅烷基庚硅烷 SiH3- (SiH2) 2_SiH ( SiH3)-(SiH2)2-SiH3^ 2，2-二甲硅烷基己硅烷 SiH3-Si(SiH3)2-(SiH2)3_SiH3、2，3-二甲 硅烷基己硅烷 SiH3-SiH (SiH3) -SiH (SiH3) - (SiH2) 2_SiH3、2，4- 二甲硅烷基己硅烷 SiH3-Si H (SiH3) -SiH2-SiH (SiH3) -SiH2-SiH3、2，5- 二甲硅烷基己硅烷 SiH3-SiH (SiH3) - (SiH2) 2_S iH (SiH3)-SiH3、3，3-二甲硅烷基己硅烷 SiH3-SiH2-Si (SiH3)2-(SiH2) 2_SiH3、3，4-二甲 硅烷基己硅烷 SiH3-SiH2-SiH(SiH3)-SiH(SiH3)-SiH2-SiH^ 2，2，3-三甲硅烷基戊硅烷 SiH3-Si (SiH3) 2_SiH (SiH3) -SiH2-SiH3、2，2，4-三甲硅烷基戊硅烷 SiH3-Si (SiH3) 2_SiH2-SiH (SiH3)-SiH3、2，3，3-三甲硅烷基戊硅烷 SiH3-SiH (SiH3)-Si (SiH3) 2-SiH2_SiH3、2， 3，4-三甲硅烷基戊硅烷 SiH3-SiH (SiH3) -SiH (SiH3) -SiH (SiH3) -SiH3、2，2，3，3_ 四甲 硅烷基丁硅烷 SiH3-Si (SiH3) 2-Si (SiH3) 2-SiH3 及其混合物；(c)环硅烷，选自环丙硅烷Si3H6、环丁硅烷Si4H8、环戊硅烷Si5H1Q、环己硅 烷Si6Hltl及其混合物； (d)甲硅烷基取代的环硅烷，选自甲硅烷基环丁硅烷SiH3_Si4H7、1，2-二甲 硅烷基环戊硅烷(SiH3)2_Si5H8、甲硅烷基环己硅烷SiH3_Si6Hn、1，3-二甲硅烷基环己硅 烷(SiH3)2-Si6Hltl及其混合物；(e)甲硅烷基取代的硅烯，选自2-丁硅烯SiH3-SiH = SiH-SiH3、2，3-二 甲硅烷基丁硅-2-烯 SiH3-Si(SiH3) = Si(SiH3)-SiH3^ 2，3-二 甲硅烷基戊硅-2-烯 SiH3-Si (SiH3) = Si (SiH3)-SiH2-SiH3、2，5- 二 甲硅烷基己硅-2-烯 SiH3-Si(SiH3) =SiH-SiH2-SiH (SiH3) -SiH3 > 2，3，4-三甲硅烷基己硅-2-烯 SiH3-Si(SiH3)= Si (SiH3) -SiH (SiH3) -SiH2-SiH3 及其混合物；(f)卤代硅烷，包括1，1-二氯乙硅烷SiHCl2SiH3、1，1，1，2_四氟乙硅烷 SiF3-SiH2F、1，2-二氯-1，2-二氟丁硅烷 SiHClF-SiClF-SiH2-SiH3、1，1，1_ 三氯丙 硅烷 SiCl本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在基底上淀积作为光电导膜的太阳能级无定形硅薄膜（αＳｉ：Ｈ）的方法，其使用甲硅烷；氢；和至少一种选自以下的添加剂：（ａ）更高级直链硅烷，包括：乙硅烷Ｓｉ↓［２］Ｈ↓［６］、丙硅烷Ｓｉ↓［３］Ｈ↓［８］、丁硅烷Ｓｉ↓［４］Ｈ↓［１０］、戊硅烷Ｓｉ↓［５］Ｈ↓［１２］、己硅烷Ｓｉ↓［６］Ｈ↓［１４］、庚硅烷Ｓｉ↓［７］Ｈ↓［１６］、辛硅烷Ｓｉ↓［８］Ｈ↓［１８］、壬硅烷Ｓｉ↓［９］Ｈ↓［２０］、癸硅烷Ｓｉ↓［１０］Ｈ↓［２２］及其混合物；（ｂ）更高级支链硅烷，包括：２－甲硅烷基－丙硅烷ＳｉＨ↓［３］－Ｓｉ（Ｈ）（ＳｉＨ↓［３］）－ＳｉＨ↓［３］、２，２－二甲硅烷基－丙硅烷ＳｉＨ↓［３］－Ｓｉ（ＳｉＨ↓［３］）↓［２］－ＳｉＨ↓［３］、２－甲硅烷基－丁硅烷ＳｉＨ↓［３］－Ｓｉ（Ｈ）（ＳｉＨ↓［３］）－ＳｉＨ↓［２］－ＳｉＨ↓［３］、２，３－二甲硅烷基丁硅烷ＳｉＨ↓［３］－ＳｉＨ（ＳｉＨ↓［３］）－ＳｉＨ（ＳｉＨ↓［３］）－ＳｉＨ↓［３］、２，２－二甲硅烷基丁硅烷ＳｉＨ↓［３］－Ｓｉ（ＳｉＨ↓［３］）↓［２］－ＳｉＨ↓［２］－ＳｉＨ↓［３］、３－甲硅烷基戊硅烷ＳｉＨ↓［３］－ＳｉＨ↓［２］－ＳｉＨ（ＳｉＨ↓［３］）－ＳｉＨ↓［２］－ＳｉＨ↓［３］、２－甲硅烷基戊硅烷ＳｉＨ↓［３］－ＳｉＨ（ＳｉＨ↓［３］）－ＳｉＨ↓［２］－ＳｉＨ↓［２］－ＳｉＨ↓［３］、２，３－二甲硅烷基戊硅烷ＳｉＨ↓［３］－ＳｉＨ（ＳｉＨ↓［３］）－ＳｉＨ（ＳｉＨ↓［３］）－ＳｉＨ↓［２］－ＳｉＨ↓［３］、２，４－二甲硅烷基戊硅烷ＳｉＨ↓［３］－ＳｉＨ（ＳｉＨ↓［３］）－ＳｉＨ↓［２］－ＳｉＨ（ＳｉＨ↓［３］）－ＳｉＨ↓［３］、２－甲硅烷基己硅烷ＳｉＨ↓［３］－ＳｉＨ（ＳｉＨ↓［３］）－（ＳｉＨ↓［２］）３－ＳｉＨ↓［３］、３－甲硅烷基己硅烷ＳｉＨ↓［３］－ＳｉＨ↓［２］－ＳｉＨ（ＳｉＨ↓［３］）－（ＳｉＨ↓［２］）↓［２］－ＳｉＨ↓［３］、２，２－二甲硅烷基戊硅烷ＳｉＨ↓［３］－Ｓｉ（ＳｉＨ↓［３］）↓［２］－（ＳｉＨ↓［２］）↓［２］－ＳｉＨ↓［３］、３，３－二甲硅烷基戊硅烷ＳｉＨ↓［３］－ＳｉＨ↓［２］－Ｓｉ（ＳｉＨ↓［３］）↓［２］－ＳｉＨ↓［２］－ＳｉＨ↓［３］、２，２，３－三甲硅烷基丁硅烷ＳｉＨ↓［３］－Ｓｉ（ＳｉＨ↓［３］）↓［２］－ＳｉＨ（ＳｉＨ↓［３］）－ＳｉＨ↓［３］、２－甲硅烷基庚硅烷ＳｉＨ↓［３］－ＳｉＨ（ＳｉＨ↓［３］）...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：PT赫尔利，RG里德格威，KA哈奇森，JG兰甘，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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