段永利，臧浩天，邓文宇，齐丽君，杜广煜，谢元华，刘坤

（1.沈阳中北通磁科技股份有限公司，沈阳 110168；2.东北大学 机械工程与自动化学院，沈阳 110819）

薄膜太阳能电池具有可靠性高、轻质、转化效率高等特点，特别适合大面积生产，具有广阔的市场前景[1-4]。多晶硅太阳能电池的间接制备方法主要包括金属诱导晶化法、激光诱导晶化法、固相晶化法及快速热退火法[5-8]，其中铝诱导晶化法是目前生产常用的多晶硅制备方法之一[9]。在以往的研究中，研究人员多采用Al/α-Si 复合膜层结构作为该法制备的初始膜层，并通过低于Al/Si 共晶温度[10]的退火工艺进行处理，使复合膜层中α-Si 层的较高能量共价键Si─Si 键断裂，游离的Si 原子与Al 原子结合形成能量较低的Si─Al 键[11]。Si 原子不断地进入Al 层，当Al层中Si 原子的浓度达到饱和浓度时，将发生成核现象，即形成Si 晶核。Si 原子在Al 膜中的扩散持续供应Si 原子，以逐渐生长Si 颗粒（核），生长中的Si晶核取代了Al 原子，Si 原子与Al 原子的位置发生互换，直至多晶硅（poly-Si）膜生成才会结束，进而生成poly-Si/Al(Si)结构。目前，人们更多地是在Al 与α-Si 层中填入中间过渡层Al2O3，以起到提高多晶硅晶化效果的作用[12-13]。

关于铝诱导制备多晶硅的工艺已有大量的研究[14-17]，但对复合膜层间结合力影响的相关研究比较匮乏。由铝诱导法的过程机理可知，退火时膜层间发生的置换反应会破坏膜层结构，这将十分考验所制备膜层的结合力。使用磁控溅射法镀覆Al/α-Si 层时，两层的结合力较好，但增加了中间过渡层后，少有人对Al2O3/α-Si 膜层间的结合力性能进行对比以及机理分析。……