外加磁场对磁控溅射制备氮化硅陷光薄膜的影响*

江 强 毛秀娟 周细应 苌文龙 邵佳佳 陈 明

(上海工程技术大学材料工程学院，上海 201620)

(2012年9月23日收到;2013年1月25日收到修改稿)

1 引言

陷光技术是提高太阳能电池光吸收及减少材料厚度进而降低成本的有效手段之一.大量的研究表明，在太阳能电池中引入陷光结构有利于提高太阳能电池的短路电流和转换效率.在太阳能电池表面制备具有陷光结构的薄膜，增加光在其中的光程而增加光吸收，也可在入射光全波段内实现无选择性的增透效果[1].张维佳等[2]以NaOH/异丙醇为反应液，刻蚀硅基底的绒面制备实验，得到具有完整规则的“金字塔”结构的纳米硅薄膜太阳能电池，电池效率比无绒面结构电池提高2.4%，但存在废液处理、溶液浓度稳定性控制以及异丙醇易挥发等问题，且得到形貌均匀的陷光结构有一定难度.Rensselaer工艺学院研究者[3]将特殊涂层逐层叠加成特定结构，提高了减反射效果，但面临工艺设备昂贵、工艺程序复杂等问题.Solanki等[4]提出的多孔层制备技术可以精确控制厚度，也有效地提高了太阳电池的效率，但依然没有摆脱化学药剂废液处理等问题.磁控溅射技术由于其自身的优点，在实验和生产中得到了广泛的应用[5,6].

磁场下气相沉积作为一种物理蒸发手段容易在原子范围内调控薄膜的生长过程，外加磁场的引入促进原子和分子有规则地进行排列和迁移，而影响到材料的组织和性能.刘洪祥等[7]利用弱磁场对SnO2薄膜性能的影响，大……