引言
微晶硅薄膜是納米晶硅提供了有力支撐、晶粒間界、空洞和非晶硅共存的混合相無序材料前景,具有穩(wěn)定性好進一步意見、摻雜效率高、長(zhǎng)波敏感性較強(qiáng)共享應用、可低溫大面積沉積生產能力、原材料消耗少以及能在各種廉價(jià)襯底材料上制備的優(yōu)點(diǎn),為了使太陽能電池能夠大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)并且具有更高的效率示範推廣,硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池開始使用微晶硅薄膜替代非晶硅層堅持好。升級(jí)后的硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率與微晶硅薄膜的結(jié)晶度密切相關(guān)。其中持續向好,結(jié)晶率指晶態(tài)硅與晶界占非晶態(tài)習慣、晶態(tài)、晶界總和的質(zhì)量百分比或體積百分比進展情況,是評(píng)價(jià)結(jié)晶硅薄膜晶化效果的一項(xiàng)重要指標(biāo)的積極性。在行業(yè)內(nèi)通常使用拉曼光譜分析法評(píng)估微晶硅薄膜的晶化率[1,2]。
實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
晶體硅排列有序至關重要,鍵角和鍵長(zhǎng)高度一致不久前,拉曼峰形尖銳位于520cm-1附近,無定形硅結(jié)構(gòu)相對(duì)無序背景下,拉曼峰形展寬位于480cm-1附近綜合措施。采用兩種結(jié)構(gòu)的拉曼特征峰值(峰強(qiáng)或峰面積)可以實(shí)現(xiàn)硅晶化率的分析,晶化率計(jì)算公式如下:
其中和
表示在520cm-1 和480cm-1附近的拉曼峰的面積自然條件,中心為520 cm-1附近的拉曼峰是晶體硅的特征峰設計標準,位于480 cm-1附近的拉曼峰是非晶硅的約化聲子譜密度。
本文采用卓立漢光自主研制的Finder 930全自動(dòng)共聚焦顯微拉曼光譜儀分析了硅基底上微晶硅薄膜晶化率互動互補,拉曼光譜實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及多峰擬合結(jié)果如圖1所示發揮重要帶動作用。可以觀測(cè)到拉曼峰位在310cm-1附近的類縱聲學(xué)模(類TA 模)特征峰意料之外,在480 cm-1附近的類橫光學(xué)模(類TO模)分解為峰位在470 cm-1附近(Prim TO)和在490 cm-1處(Seco TO)兩個(gè)特征峰文化價值。對(duì)于出現(xiàn)晶態(tài)硅特征峰的樣品對(duì)應(yīng)于峰位在510cm-1附近的晶粒間界拉曼散射成分(GB)特征峰[3]。
卓立漢光自主開發(fā)了晶化率自動(dòng)計(jì)算軟件置之不顧,可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分峰擬合和晶化率計(jì)算不斷完善,軟件操作簡(jiǎn)單,易于使用方便,晶化率擬合結(jié)果如圖2所示基礎上,自動(dòng)計(jì)算結(jié)果可知晶化率為33.52%.
圖2 采用自主研制軟件擬合結(jié)果
拉曼光譜技術(shù)可以無損分析微晶硅薄膜晶化率,在晶硅(晶體硅)與無定型硅(非晶硅)的定量鑒別及晶化率評(píng)估中展現(xiàn)出優(yōu)異性能應用領域,通過解析特征峰的強(qiáng)度或面積保持競爭優勢,直接計(jì)算得出材料的晶化率,為材料性能評(píng)估提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)發展機遇。
參考文獻(xiàn)
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