1前言

　　采用寬帶隙的非晶硅作為窗口層或發射極，單晶硅或多晶硅片作襯底，形成了非晶硅／晶體硅異質結太陽電池，稱為HIT（heterojunction with intrinsic thin-layer）太陽電池。它可以同時實現pn結和優異的表面鈍化，并且所有工藝可在低溫（《200℃）下完成，既減少了能耗，又能避免硅片在高溫處理過程中可能產生的性能退化。由于這種電池既利用了薄膜制造工藝優勢同時又發揮了晶體硅和非晶硅的材料性能特點，具有實現高效低成本硅太陽電池的發展前景，成為光伏能源領域的一個研究熱點。

　　本文通過分析測試HIT太陽電池制備過程中硅片表面的一些鈍化技術對少數載流子壽命的影響，來研究鈍化效果，摸索出提高電池效率的途徑，并結合背電場工藝，研制出高效率的HIT太陽電池。

　　2實驗

　　實驗中我們選用的襯底為n型單面拋光直拉單晶硅片。首先對硅片進行嚴格的化學清洗。然后通過改變鈍化方法和工藝條件分別進行對比實驗，測試硅表面的少子壽命，測試儀是采用SEMLABWT一1000型的微波光電導衰減儀（μ一PCD）。采用射頻等離子體輔助化學氣相沉積（RF-PECVD）技術沉積非晶硅薄膜，在優化鈍化條件的情況下，制備出完整的HIT電池樣品，電池的結構為Ag／n-c-Si／i-a-Si：H／p-a-Si：H／ITO。電池的卜V特性在太陽模擬光源AMl．5光照條件（1000w／m2），25℃下測得。采用標定過的Si探測器為參考樣品，通過量子效率（QE）測試儀得到太陽電池的光譜響應。

　　3結果與分析

　　3．1硅表面鈍化及對電池性能的影響

　　（1）化學預處理及其鈍化作用

圖1 硅片少子壽命隨HF溶液處理時間的變化曲線

　　圖1是硅片少子壽命隨不同HF溶液處理時間的變化曲線，可以看出用HF溶液處理后的硅片少子壽命均有提高，說明一定濃度的HF溶液能有效去除硅片表面的氧化層，提高載流子壽命。其中處理lmin后測得的少子壽命最高，并且HF溶液處理時間不宜過長，當Time》1min后，隨著時間的增長少子壽命會有所下降，說明長時間的HF溶液腐蝕可能會破壞硅表面結構。

　　（2）H處理及其鈍化作用

圖2 硅片少子壽命隨H處理時間的變化曲線

　　圖2所示為硅片少子壽命隨不同H等離子處理時間的變化曲線，可以看出對襯底進行一定時間的H處理（《25s）后少子壽命都有提高，其中最佳H處理時間為20s，此時少子壽命值相對于原始裸片增加了11．35“s，適當時間的H處理可鈍化硅片表面的懸掛鍵，同時刻蝕掉了硅表面的氧化層，有效改善界面，然而過長時間的H等離子處理會對硅片表面造成損傷，引起表面缺陷的增加，相應的也降低了其少子壽命。