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《大连理工大学》 2012年
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HIT太阳能电池材料的制备与性能研究

史少飞  
【摘要】:HIT太阳能电池由于具有成本低、效率高、稳定性好以及适合大面积生产等诸多优点,而成为太阳能电池领域的研究热点。但为了满足国民生产的大量需求,要实现更高效廉价的HIT电池的生产制备,不仅需要良好的界面钝化效果,还需要通过降低表面光反射率、非晶硅发射极的光吸收、透明导电膜的电阻率及衬底材料的成本。 针对以上这些问题,本文对多晶硅衬底的表面织构化处理、本征及掺杂非晶硅薄膜制备及性能、掺铝氧化锌透明导电薄膜制备及性能等三方面进行了深入研究,得到主要结论如下: (1)通过NH4NO3/HNO3/HF/H2O腐蚀液对多晶硅衬底的表面进行了织构化处理,结果表明:随着腐蚀液中NH4NO3含量的增加,多晶硅片表面的腐蚀坑先增多后减少,表面光反射率先降低后提高,当NH4NO3含量为4ml时,反射率最低;在超声辅助的情况下多晶硅片表面腐蚀速率明显变慢,腐蚀坑比较均匀,表面光反射率更低。 (2)采用ECR-PECVD法制备了本征及掺杂非晶硅薄膜,研究结果表明:随着氩氢比的提高,a-Si:H薄膜的晶化率减小,沉积速率降低,光学带隙宽度先增大后减小;随着SiH4流量的增加,a-Si:H薄膜的沉积速率增加,晶化率减小;在Ar/H2比为15/15、SiH4流量为10sccm时,制备的本征硅薄膜性能较好,呈完全非晶态,光学带隙为1.97eV。随着掺杂浓度的提高,实验制备的N型a-Si:H薄膜的光学带隙宽度有所提高,暗电导率先增大后减小,在掺杂浓度为0.5时光学带隙和暗电导率均达到最大,分别为2.02eV和8.24×10-2S/cm。 (3)利用双靶共溅射法在不同沉积条件下制备了一系列AZO薄膜,结果表明:当衬底温度为250℃、溅射功率为100W、工作气压为0.3Pa时制备的AZO薄膜具有较好的综合性能,薄膜结晶质量较好,电阻率为2.5×10-3Ω.cm,可见光的透过率在90%左右,光学禁带宽度为3.52eV。与单靶磁控溅射法相比,共溅射法制备的AZO薄膜具有更好的择优取向和结晶性以及更好的光电性能。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM914.4

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【参考文献】
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