氩气流量对(a-C:Fe)/Al_2O_3/Si异质结太阳能电池光伏效应的影响研究

采用射频磁控溅射法在n-Si(100)衬底上依次沉积氧化铝膜(Al2O3)和铁掺杂非晶碳薄膜(aC:Fe),制成(a-C:Fe)/Al2O3/Si异质结太阳能电池,研究了氩气流量对光伏性能的影响.在20sccm到40sccm范围内调节氩气流量,结果表明,氩气流量的大小对异质结太阳能电池的光伏性能有显著的影响,合适的氩气流量能显著增大(a-C:Fe)/Al2O3/Si异质结太阳能电池的开路电压和短路电流密度,进而增大异质结太阳能电池的光电转换效率.在氩气流量为30sccm时,异质结太阳能电池光电转化效果达到最佳.随后随着氩气流量的增大,电池的开路电压与短路电流密度均大幅度减小.铁掺杂非晶碳膜(a-C:Fe)的拉曼光谱与光学带隙的分析表明,光伏效应随氩气流量变化敏感的原因源于:随着通入氩气流量的改变,铁掺杂非晶碳膜(a-C:Fe)的微观结构、光学性能发生较大的变化,进而对电池的光电转换特性造成了显著影响.