0 导言
太阳能光伏技能是将太阳能转化为电力的技能,其间心是半导体物质的光电效应。最常用的半导体资料是硅。在太阳电池外表构成一层减反射薄膜是进步太阳电池的光电转化功率比较可行且降低成本的办法。使用PECVD(等离子体增强化学气相堆积)体系,选用SiH4和NH3气源以制备氮化硅薄膜。研讨探究了PECVD成长氮化硅薄膜的根本物化性质以及在堆积过程中反响压强、反响温度、硅烷氨气流量比和微波功率对薄膜性质的影响。经过很多试验,剖析了氮化硅薄膜的相对最佳堆积参数,并得出制作战反射膜的优化工艺。
1 减反射膜原理
在了解减反射薄膜原理之前,要先了解几个简略的概念:榜首,光在两种媒质界面上的振幅反射系数为(1-ρ)/(1+ρ),其间ρ为界面处两折射率之比。第二,若反射光存在于折射率比相邻媒质更低的媒质内,则相移为180°;若该媒质的折射率高于相邻媒质的折射率,则相移为零。第三,光因受薄膜上下两个外表的反射而分红2个重量,这2个重量将按如下方法从头兼并,即当它们的相对相移为180°时,合振幅就是2个重量振幅之差;称为两光束发作相消干与。
如图1所示膜有2个界面就有2个矢量,每个矢量表明一个界面上的振幅反射系数。假如膜层的折射率低于基片的折射率,则每个界面上的反射系数都为负值,这表明相位变化为180°。当膜层的相位厚度为180°时,即膜层的光学厚度为某一波长的1/4时,则2个矢量的方向彻底相反,合矢量便有最小值。假如矢量的模持平,则对该波长而言;2个矢量将彻底抵消,所以反射率为零。镀制有减反射薄膜的太阳电池的反射率R为:
式中:R1,R2分别为外界介质与膜和膜与硅外表上的菲涅尔反射系数;△为膜层厚度引起的位相角。其间:
式中:n,n0,nSi分别为外界介质、膜层和硅的折射率;λ入射光的波长;d为膜层的实践厚度;nd膜层的光学厚度。当波长λ0为光的笔直入射时,
因而,完善的单层减反射薄膜条件是膜层的光学厚度为1/4波长,其折射率为基片和入射媒质折射率相乘积的平方根。