低温生长ITO薄膜及其在太阳电池中的应用

氧化铟锡（ITO）同时结合 了可见光范围内高透过率和高电导率等特性,被广泛应 用于Si基薄膜太阳电池中。本文侧重研究了采用反应热蒸发（RTE）技术低温（约160 ℃）生长ITO透明导电薄膜过程中 不同Sn掺杂含量对薄膜微观结构以及光电性能的影响。实验结果表明,随着Sn掺杂含量的增 加,ITO薄 膜微观结构稍有变化,薄膜的电子迁移率呈现先增大后减小的趋势,薄膜的光学带隙一定程 度上呈现展宽 趋势；对于较高的Sn掺杂含量,在低温条件下电离杂质散射和中性杂质散射成为影响电子迁 移率降低的重 要因素。经过薄膜生长优化,较佳的Sn掺杂含量为6.0wt.%,ITO 薄膜电阻率为3.74×10^－4 Ω·cm,电子迁移 率为47cm2/Vs,载流子浓度为3.71×10^20 cm^－3,且在380~900nm波长范围内的平均透过率约87%。将其应用于结构为SS/Ag/ZnO/nip a-S iGe：H/nip a-Si：H/ITO/Al的n-i-p型a-Si：H/a-SiGe：H叠层太阳电池, 取得的光电转化效率达10.51%（开路电压V oc=1.66V,短路电流密度Jsc =9.31mA /cm2,填充因子FF=0.68） 。