太阳能是利用价值最高的新能源之一,晶体硅太阳电池则是利用太阳能最有效的手段之一。为了降低生产成本并提高转换效率,晶体硅太阳电池的表面钝化技术的研究意义非凡。本文首先研究了氮化硅的微结构与其钝化效果的关系,在此基础上分析了热处理影响氮化硅薄膜钝化效果的本质原因。发现热处理后,薄膜中固定电荷含量随温度的上升先下降再上升然后再下降,界面处氢的含量则是随着温度的上升先保持不变,再上升最后急剧下降。当热处理温度为400℃-450℃时,薄膜中固定电荷含量最高,界面处氢含量最高,薄膜钝化效果最好。对氮氧化硅的研究指出,当一氧化二氮的流量为30sccm时薄膜的钝化效果最好,此时氮氧化硅的组成为75%的Si-O2N2和25%的Si-SiON2。氧原子的引入是其钝化效果优于氮化硅的主要原因。热处理可以使薄膜中的固定电荷含量上升,界面处态密度下降,从而提高薄膜的钝化效果。与非晶硅单层膜相比,非晶硅/氮化硅叠层膜的钝化效果较好,氮化硅薄膜中大量的氢是主要原因。随着热处理温度的升高,叠层膜钝化效果先上升,在300℃处达到最佳效果后下降。