张 璊, 闫泽飞, 周炳卿

(1.内蒙古师范大学 物理与电子信息学院,内蒙古 呼和浩特 010022;2.内蒙古自治区功能材料物理与化学重点实验室,内蒙古 呼和浩特 010022)

太阳能电池自20世纪60年代被研制出来,经过半个多世纪发展,当前商业电池组件(晶硅类)的效率已超过22%。太阳能电池构建的光伏电站以及分布式发电在新能源领域起着举足轻重的作用。随着对太阳能电池材料不断深入的研究,含有硅纳米颗粒的富硅-氧化硅和富硅-氮化硅薄膜由于具有带隙可调的优势,被用于制备新型的第三代太阳能电池,并逐渐成为新型太阳能电池研究的热点之一[1-2]。另外,富硅-氮化硅薄膜材料与包含硅量子点的氮化硅薄膜应用到光电子器件及第三代硅量子点薄膜太阳能电池中,能够有效提高发光效率,在太阳能电池中能够提高光子的利用率,从而提高电池的光电转化效率[3]。

目前,制备氮化硅薄膜的方式有多种,其中化学气相沉积法尤为常用。其中包括化学气相沉积法(PCVD),等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD),高温热化学丝气相沉积技术(HTCVD)等。本文通过热丝化学气相沉积(HWCVD)法制备富硅-氮化硅薄膜,该方法设备简单,高温热丝既有分解作用又有催化作用,致使化学反应过程简单、薄膜沉积速率快、台阶覆盖性能好,且没有离子对薄膜的破坏作用,薄膜性能优良。由于高温热丝的烘烤作用,无需退火即可从薄膜中凝结析出硅量子点,制备出性能优良的富硅-氮化硅薄膜及包含硅量子点的新材料。……