[发明专利]五价金属元素掺杂金属氧化物薄膜的制备方法及应用在审

专利信息
申请号: 202210346612.0 申请日: 2022-03-31
公开(公告)号: CN114823346A 公开(公告)日: 2022-07-29
发明(设计)人: 王朋;刘粲;魏亚菊;林宇昊;吴越;吴小平;崔灿 申请(专利权)人: 浙江理工大学
主分类号: H01L21/363 分类号: H01L21/363;H01L31/032;H01L31/0336;H01L31/074
代理公司: 郑州丞企知识产权代理事务所(普通合伙) 41204 代理人: 柳恒雨
地址: 310000 浙江省杭州市*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 金属元素 掺杂 金属 氧化物 薄膜 制备 方法 应用
【说明书】:

发明涉及五价金属元素掺杂金属氧化物薄膜的制备方法及应用,方法包括:一、将金属氧化物粉末和五价金属元素氧化物研磨混合,并置于蒸发舟中,其中,五价金属元素氧化物包括五氧化二钒粉末、氧化铌粉末或氧化钽粉末,金属氧化物粉末包括三氧化钨粉末或三氧化钼粉末;二、将衬底插入热蒸发设备腔体顶部的样品槽中;三、将腔体抽真空,直到真空度小于10‑3Pa;四、缓慢增加电流到90A后,打开挡板开始蒸镀,蒸镀一定厚度后关闭挡板,然后关闭电源,自然冷却后取出样品,即可得到五价金属元素掺杂金属氧化物薄膜,五价金属元素掺杂金属氧化物薄膜包括钒、铌或钽掺杂的氧化钨薄膜,以及钒、铌或钽掺杂的氧化钼薄膜。有效减少氧化钼或氧化钨中的氧空位。

技术领域

本发明属于太阳能电池领域,具体涉及五价金属元素掺杂金属氧化物薄膜的制备方法。

背景技术

科学技术的进步使得人类改造和利用自然的能力空前进步,尤其是在过去的几十年,生产力得到了巨大的提高。人类对自然资源的利用和能源的消耗也随之迅速增加,伴随而来的是全球不断加剧的环境问题和能源短缺问题。为了解决这两大问题,光电行业发展非常迅速。

其中,以硅片为基底的光电器件占据了主要市场份额。在硅太阳电池中,钝化一直是设计和优化的重中之重,硅太阳电池的结构进化、效率发展史也是电池钝化技术的发展史,从电池无钝化到局域钝化到全钝化结构的变化,电池的效率从最初的6%提升至26.6%,可见降低载流子复合和提升表面钝化对于电池技术发展、效率提升的重要性。

目前,针对表面复合的抑制,主要通过化学钝化和场钝化两种方式。化学钝化可以降低半导体表面的缺陷浓度,如本征非晶硅(i-a-Si:H)(Cho J,Melskens J,Payo M R,etal.ACS Applied Energy Materials,2019,2(2):1393-1404.)、SiO2(Zhuang Y F,Zhong SH,Liang X J,et al.Solar Energy Materials and Solar Cells,2019,193:379-386.)、TiO2(Suh D.Thin Solid Films,2019,669:60-64.)等。针对场钝化,主要是通过拉大表界面电子、空穴载流子浓度的极大差值,来降低其复合速率。一种方式是通过界面产生固定电荷的方式,如带正电荷的SiNx或带负电荷的Al2O3(Hsu C H,Huang C W,Cho Y S,etal.Surface and Coatings Technology,2019,358:968-975.)。另一种方式是通过能带匹配来控制界面载流子浓度。

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