天脉资讯
财经视野 科技数码 探索发现 教育学习 娱乐红人 时尚秘籍 动漫电影 游戏天地 星座解读 宠物小乖 营养美食 大燕公益 商业快讯

PECVD SiNx:H薄膜光照下的氢诱导退化,究竟何去何从?

2024-11-26来源:天脉网编辑:瑞雪

在太阳能领域,一项关于晶硅太阳能电池性能稳定性的研究揭示了PECVD(等离子体增强化学气相沉积)SiNx:H薄膜在光照和热辐射下的退化机制。这项研究通过详尽的光谱技术分析,探讨了氢含量对SiNx:H薄膜钝化效果的影响,以及光诱导退化(LID)现象。

研究团队采用了Cz法生长的硼掺杂p型和磷掺杂n型双面抛光电池作为样本。经过RCA清洗后,在电池双面沉积了SiNx:H钝化层,并进行了快速热退火处理。随后,这些样品被封装在太阳能玻璃内,以模拟实际应用环境。

为了深入研究光照对样品的影响,研究团队在印度孟买进行了为期三个月的户外光照实验。在此期间,他们详细记录了光照强度、环境温度和湿度,并使用多种先进仪器对样品的少子寿命、光致发光强度以及化学物种变化等关键参数进行了测量。

实验结果显示,p型和n型样品在长达111小时的光照过程中,少子寿命均发生了显著下降。具体而言,p型样品的少子寿命从初始的84微秒降至35微秒,而n型样品则从135微秒降至93微秒。这一发现表明,光照过程中引入的缺陷增加了复合中心,从而降低了少子寿命。

研究还发现,两种样品的缺陷密度均有所增加,且这一增加趋势在光照73小时后最为显著,之后趋于饱和。这一发现对于理解样品在光照过程中的退化机制具有重要意义。

在光学性能表征方面,研究团队利用FTIR(傅里叶变换红外光谱)和PL(光致发光)光谱技术对光照前后的样品进行了深入分析。FTIR光谱显示,光照后样品中与Si-N、Si-H和氧相关的吸收峰发生了变化,这些变化为后续分析化学物种浓度提供了关键信息。而PL光谱则进一步证实了光照对样品中缺陷和杂质的影响。

研究团队使用了美能傅里叶红外光谱仪进行FTIR光谱分析。该仪器具有高精度和高重复性,能够准确测量物质红外吸收的频率、强度和线型,为揭示物质结构提供了有力工具。通过这项分析,研究团队获得了关于光照对PECVD SiNx:H薄膜性能影响的深入见解。

这项研究不仅揭示了PECVD SiNx:H薄膜在光照和热辐射下的退化机制,还为优化薄膜制备工艺、提高太阳能电池的稳定性和效率提供了重要指导。这些发现对于推动太阳能领域的技术进步具有重要意义。