【摘 要】
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氧化铟锡（ITO）薄膜作为硅基异质结太阳电池（HJT）的窗口层,起着光生载流子的收集、横向运输以及减反射层的功能。ITO薄膜的光电性能是影响HJT太阳电池输出特性的关键因素之一,但ITO薄膜光学性能和电学性能之间相互对立的内在矛盾严重影响了HJT太阳电池的转化效率。本文研究了靶材成分、基体温度、氧含量、氢含量、压强、总流量参数以及退火处理方式对ITO薄膜光电性能的影响。由于a-Si:H薄膜特性对温
【基金项目】
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科技部国家重点研发计划（2018YFB1500403）
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氧化铟锡（ITO）薄膜作为硅基异质结太阳电池（HJT）的窗口层,起着光生载流子的收集、横向运输以及减反射层的功能。ITO薄膜的光电性能是影响HJT太阳电池输出特性的关键因素之一,但ITO薄膜光学性能和电学性能之间相互对立的内在矛盾严重影响了HJT太阳电池的转化效率。本文研究了靶材成分、基体温度、氧含量、氢含量、压强、总流量参数以及退火处理方式对ITO薄膜光电性能的影响。由于a-Si:H薄膜特性对温度、离子轰击以及光照辐射的敏感性,本文研究了直流磁控溅射不同镀膜参数对a-Si:H/c-Si界面钝化效果的影响,探索在不同参数下制备的ITO薄膜对HJT太阳电池溅射损伤的影响。有如下结论:（1）ITO（In2O3:Sn O2=97:3wt%）的透过在可见光波段（380nm-780nm）要明显高于ITO（In2O3:Sn O2=90:10wt%）的透过。在电学性能方面,当氧含量小于2%时,两种靶材制备的ITO薄膜在电阻率上基本保持一致,当氧含量大于3%时,ITO（In2O3:Sn O2=97:3wt%）的电阻率会急剧增加。（2）在直流磁控溅射中,基体温度、氧含量、氢含量、压强、总流量参数对ITO薄膜光电性能的影响为,当基体温度为200℃时,薄膜有着更好的透过率和低电阻率,且薄膜均匀性更好。当氧含量为2%时、氢含量为0%时,薄膜的光电性能最优,透过率可以达到90%以上,电阻率可以降低至4.011×10-4Ω·cm。当气压小于0.7Pa、总流量小于200sccm时,透过较高、电阻率较低。升高气压和总流量都会造成ITO薄膜的透过率下降,电阻率升高。（3）通过对镀ITO前后的少子寿命下降差值进行归一化处理,不同靶材成分、基体温度、氢含量对ITO与非晶硅界面的溅射损伤基本一致,少子寿命下降差值平均值维持在2000-3000us左右。当氧含量过高时,高能负氧离子会对非晶硅造成破坏,使溅射损伤增加。（4）将ITO薄膜使用烘箱退火的效果要好于热台退火,ITO薄膜随着退火温度的升高、退火时间的延长其电学性能逐渐下降,但光学性能提升。
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