中科院微电子所新型Al2O3表面钝化研究获得突出进展

来源：发布时间：2011-11-24 23:59:59

索比光伏网讯:

　　日前，中科院微电子所在新型Al₂O₃表面钝化研究上取得突出进展。

　　良好的表面钝化对于提升晶体硅太阳能电池的开路电压十分重要，传统晶体硅电池常用等离子体增强化学气相沉积法沉积SiNx:H薄膜，除了能够降低反射率以外，还对Si电池的表面进行了较好的钝化。然而传统SiNx:H薄膜对晶体硅的表面钝化效果有限，因此对表面钝化技术的探索和研究，一直是国际上的重点研究领域。最近几年，国际上利用Al₂O₃对晶体硅进行表面钝化，再结合新的工艺，有效地提升了p型和n型晶体硅电池的效率，Al₂O₃钝化技术有望在太阳能电池的生产中得到大规模的应用。

　　中科院微电子所微波器件与集成电路研究室（四室）贾锐研究员率领的研究团队，在国内率先系统地开展了Al₂O₃钝化的研究工作。该研究团队利用原子层沉积(Atomic Layer Deposition, ALD)技术，在2cm×2cm的电池上结合其它技术来沉积以Al₂O₃为主的复合钝化结构。使用ALD设备，在低温下循环通入铝的有机源，再通过氧化的过程得到Al₂O₃。通过多个周期的循环沉积，可以获得纳米尺度的Al₂O₃薄膜，并在一定的气氛和温度下进行激活处理，形成良好的复合钝化薄膜结构。系统实验表明，不使用Al₂O₃和使用Al₂O₃的电池差别十分明显，后者的开路电压(Voc)和光电转换效率(η)相比前者分别提高了9.6%和44.2%，表面钝化使得短波长和长波长光的响应明显提高。为了使Al₂O₃钝化效果充分地体现出来，该钝化技术必须辅之以新型电池工艺技术，因此配套的电池工艺技术开发是十分重要的。该研究团队还对基于Al2O3的场效应钝化和化学钝化进行了理论和实验上的研究，研究表明Al₂O₃的化学钝化起到了更好的钝化作用，因此钝化对p型和n型硅都是有效的。