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引言
微晶矽薄膜是納米晶矽、晶粒間界、空洞和非晶矽共存的混合相無序材料,具有穩定性好、摻雜效率高、長波敏感性較強、可低溫大麵積沉積、原材料消耗少以及能在各種廉價襯底材料上製備的優點,為了使太陽能電池能夠大規模連續化生產並且具有更高的效率,矽異質結太陽能電池開始使用微晶矽薄膜替代非晶矽層。升級後的矽異質結太陽能電池的光電轉換效率與微晶矽薄膜的結晶度密切相關。其中,結晶率指晶態矽與晶界占非晶態、晶態、晶界總和的質量百分比或體積百分比,是評價結晶矽薄膜晶化效果的一項重要指標。在行業內通常使用拉曼小优视频官方下载分析法評估微晶矽薄膜的晶化率[1,2]。
實驗與結果分析
晶體矽排列有序,鍵角和鍵長高度一致,拉曼峰形尖銳位於520cm-1附近,無定形矽結構相對無序,拉曼峰形展寬位於480cm-1附近。采用兩種結構的拉曼特征峰值(峰強或峰麵積)可以實現矽晶化率的分析,晶化率計算公式如下:
其中和表示在520cm-1 和480cm-1附近的拉曼峰的麵積,中心為520 cm-1附近的拉曼峰是晶體矽的特征峰,位於480 cm-1附近的拉曼峰是非晶矽的約化聲子譜密度。
本文采用小优视频app为爱而生自主研製的Finder 930全自動共聚焦顯微拉曼小优视频官方下载儀分析了矽基底上微晶矽薄膜晶化率,拉曼小优视频官方下载實測數據及多峰擬合結果如圖1所示。可以觀測到拉曼峰位在310cm-1附近的類縱聲學模(類TA 模)特征峰,在480 cm-1附近的類橫光學模(類TO模)分解為峰位在470 cm-1附近(Prim TO)和在490 cm-1處(Seco TO)兩個特征峰。對於出現晶態矽特征峰的樣品對應於峰位在510cm-1附近的晶粒間界拉曼散射成分(GB)特征峰[3]
小优视频app为爱而生自主開發了晶化率自動計算軟件,可以實現自動分峰擬合和晶化率計算,軟件操作簡單,易於使用,晶化率擬合結果如圖2所示,自動計算結果可知晶化率為33.52%.
圖2 采用自主研製軟件擬合結果
拉曼小优视频官方下载技術可以無損分析微晶矽薄膜晶化率,在晶矽(晶體矽)與無定型矽(非晶矽)的定量鑒別及晶化率評估中展現出優異性能,通過解析特征峰的強度或麵積,直接計算得出材料的晶化率,為材料性能評估提供了實驗依據。
參考文獻
[1]趙之雯,劉玉嶺.微晶矽薄膜穩定性的研究[J].河北工業大學學報,2011,40(02):13-15
[2] 高磊等. 微晶矽薄膜沉積工藝的研究方法及其應用[P].2023.06.23.
[3] 範閃閃,郭強,楊彥彬,等.相變區矽薄膜拉曼和紅外小优视频官方下载分析[J].小优视频官方下载學與小优视频官方下载分析,2018,38(01):82-86.