太阳能的应用是解决能源与环境问题的有效途径。多晶硅太阳电池是未来最有发展潜力的太阳电池之一。如何改善多晶硅电池衬底材料的性能,提高转换效率,已成为该研究领域的热点课题。为此本文重点研究了多晶硅片在电池制造热工艺中氧碳的行为及其对少子寿命的影响;并研究了氮化硅薄膜的性能及对多晶硅电池的减反射及钝化作用。 本文用傅立叶红外光谱仪和准稳态光电导衰减法及光学显微镜等测试方法,采用不同的热处理工艺条件,研究了在氢气氛下退火氢对体缺陷和晶界的钝化作用,有利于少子寿命的提高。两步退火比单步退火后多晶硅片氧含量下降大;氧气氛下比氮气氛下两步退火后多晶硅片少子寿命有很大提高。在氮气氛下对多晶硅三步热处理后氧沉淀形成量大,单晶硅三步退火后少子寿命变化趋势呈下降一上升一再上升,而多晶硅变化趋势呈上升—下降—再上升。 本文采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）制备了氮化硅薄膜。利用椭圆偏振仪、准稳态光电导衰减法（QSSPCD）、X射线光电子能谱（XPS）、红外吸收光谱（IR）、反射谱等手段,对氮化硅薄膜进行了深入的研究,优化了薄膜制备条件并采用最优沉积条件制备了多晶硅太阳电池。研究发现:沉积温度350℃,沉积时间5min,[SiH₄:N₂]/[NH₃]=4:1时,硅片能获得高寿命、氢含量高钝化效果好、反射率低的最佳工艺条件。氮化硅薄膜的氢含量与有效少数载流子寿命有一定的关系,比较了沉积前后电池的各项性能参数,确认沉积氮化硅薄膜后电池各项性能参数有很大提高。