1、太陽能電池是光伏發(fā)電技術的核心，光電轉換效率是表征太陽能電池性能的關鍵參數(shù)。高摻雜濃度的p+層是晶硅太陽能電池的基本結構之一，其主要作用是增加電池背面的勢壘高度，實現(xiàn)對載流子空穴的收集。目前p+層一般由背面電極高溫燒結的擴散過程制得，但難以實現(xiàn)高摻雜濃度且厚度很薄的重摻層的制作，這會限制電池轉換效率的提高。本文通過反應磁控濺射法在太陽能電池背表面制作一種具有高的功函數(shù)特性的氮化釩(VN)薄膜，以取代摻雜過程，實現(xiàn)對載流子空穴的收集，由電

2、池的開路電壓VOC表征氮化釩薄膜的作用效果。
　　本研究工作以釩為靶材，氬氣為濺射氣體，氨氣為反應氣體，通過反應磁控濺射法制備了VN。由開爾文探針力顯微鏡測其功函數(shù)大于5.1eV，霍爾效應測試儀測得薄膜電阻率值主要在1.45×10-3Ω·cm至1.95×10-3Ω·cm范圍，實驗結果表明VN薄膜是功函數(shù)高、導電性能良好的材料。
　　研究了工藝參數(shù)對薄膜性能的影響。氨氣流量越大，濺射功率越小時，薄膜的沉積速率越慢，此時得到薄膜

3、表面形態(tài)更致密均勻，電阻率也較低。沉積壓強整體上對薄膜的性能影響不是很大，在壓強為09Pa時其電阻率相對較低，表面形貌良好。200℃的加熱退火過程會使薄膜向更穩(wěn)定的結晶態(tài)轉變，能夠改善材料的晶體結構。經綜合優(yōu)化得到最佳的制備工藝條件為NH3流量40sccm、Ar流量40sccm、沉積壓強0.9Pa、濺射功率200W。
　　以最佳工藝參數(shù)為制備條件，將氮化釩薄膜分別制備在背表面有p層和無p層的晶體硅太陽能電池上。測得有p層結構樣品的

4、VOC由原來的340mV增加到472mV，無p層結構樣品的VOC由原來的253mV增加到359mV。研究結果表明VN薄膜的應用能夠提高VOC，進而提高太陽能電池的光電轉換效率。由于釩價格低、儲量大，可以降低晶硅太陽能電池生產成本，而磁控濺射法的應用又能簡化生產工藝，若將VN薄膜應用于晶硅太陽能電池具有很大的發(fā)展前景。
　　本論文對VN薄膜電學性質和微結構的研究結果，對其在晶硅太陽能電池的應用方面的研究具有一定的實驗參考價值，為改進