本文对在等离子体刻蚀工艺中, 功率、压强、气体比例重要参数对a-Si刻蚀均一性的影响进行了研究。采用PECVD成膜、RIE等离子体刻蚀, 并通过台阶仪和光谱膜厚测定仪对膜厚进行表征。结果表明压强在10~15 Pa, 功率在5 500~6 500 W的参数区间, a-Si刻蚀均一性波动不大, 适合工业化生产。a-Si刻蚀速率及刻蚀均一性对气体比例较为敏感, SF6∶HCl=800∶2 800 mL/min时a-Si刻蚀均一性为最佳。四角排气方式对维持等离子体浓度作用明显, 有利于刻蚀均一性的提升。四周排气方式会破坏等离子体浓度进而破坏a-Si刻蚀的均一性。

采用磁控溅射法制备了ZnS/CdS复合窗口层, 并将其应用于CdTe太阳能电池。对所制备薄膜的形貌和结构等进行了研究。测试了具有不同窗口层的CdTe太阳电池的量子效率和光Ⅰ-Ⅴ特性, 分析了ZnS薄膜制备条件对CdTe电池器件性能影响;研究了CdS薄膜厚度和ZnS/CdS复合窗口层对短波区透过率以及CdTe太阳电池的光谱响应的影响。着重研究了具有ZnS/CdS复合窗口层的CdTe太阳电池的短波光谱响应。结果表明, CdS窗口层厚度从100 nm减至50 nm后, 其对短波区光子透过率平均提高了18.3%, CdTe太阳电池短波区光谱响应平均提高了27.6%。衬底温度250 ℃条件下制备的ZnS晶粒尺寸小于室温下制备的ZnS。具有ZnS/CdS复合窗口层的CdTe电池中, 采用衬底温度250 ℃沉积ZnS薄膜来制备窗口层的电池器件, 其性能要优于室温下沉积ZnS制备窗口层的电池器件。这说明晶粒尺寸的大小对电子输运有一定影响。在相同厚度CdS的前提下, 具有ZnS/CdS复合窗口层的CdTe电池比具有CdS窗口层在短波的光谱响应提高了约2%。这说明ZnS/CdS复合窗口层能够做到减少对短波光子的吸收, 从而使更多的光子被CdTe电池的吸收层吸收。