太陽能電池的氧化鋁鈍化層
隨著當(dāng)今各地越來越依賴風(fēng)能和太陽能等可持續(xù)能源，有一個(gè)問題隨之而來：如何進(jìn)一步改善光伏（PV）太陽能電池的光電效率？從物理學(xué)角度廣泛使用的晶體硅基太陽能電池的效率不超過29%。目前電池的效率約21%至22%，因此還有改進(jìn)的空間。
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應(yīng)用要求氧化鋁沉積過程使用氧氣和三甲基鋁（TMA）在真空反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，過程非常敏感，且需要在非常干燥和干凈的條件下進(jìn)行，以防止TMA提前反應(yīng)。為此，氬氣載氣必須非常純凈-6.0級(jí)或更高。此外，在納米范圍內(nèi)施加超薄層時(shí)，所提供化合物的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性至關(guān)重要。 |
重要議題
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工藝方案通過三甲基鋁（TMA）與氧氣的反應(yīng)來沉積氧化鋁鈍化層。TMA以液體形式提供，但在此過程中必須是蒸汽，因此使用了Bronkhorst CEM (受控蒸發(fā)和混合)系統(tǒng)。通過Bronkhorst EL-FLOW熱式質(zhì)量流量控制器提供氧氣，在基板表面與TMA蒸汽發(fā)生反應(yīng)，并沉積為氧化鋁薄層。 實(shí)際上，“簡(jiǎn)單的”起泡器產(chǎn)生蒸汽的優(yōu)點(diǎn)是其設(shè)置簡(jiǎn)單。但是，CEM系統(tǒng)在許多方面遠(yuǎn)勝于起泡器。由于該設(shè)備內(nèi)部的溫度分布受到更好的控制，因此蒸汽的供給（即由氬氣載氣攜帶的TMA蒸汽的量）將更加準(zhǔn)確和可重復(fù)性。從而保證沉積層經(jīng)久不衰的穩(wěn)定質(zhì)量。 除了防止電子和空穴不必要的過早復(fù)合之外，氧化鋁鈍化層還充當(dāng)反射太陽光的鏡面，以便它重新進(jìn)入太陽能電池的活性部分以轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)一步提高效率。通過施加氧化鋁鈍化層，太陽能電池的效率從21-22% 提高到23.5%。 該涂層系統(tǒng)工作非常穩(wěn)定。實(shí)際上，CEM系統(tǒng)預(yù)見液體在此類沉積過程中將變得更加重要。對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)來說，應(yīng)用非常薄的鈍化層以防止微小結(jié)構(gòu)之間發(fā)生不必要的相互作用也很有意義。 |
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