PIN型非晶硅太阳能电池ZnO：Al/Al复合背反射电极的研究

【摘要】： 非晶硅太阳能电池目前主要存在的问题,一是转换效率低,二是稳定性不好。ZnO:Al/Al复合背反射电极的应用可以增加光在电池i层的光程,从而增加了i层对光的吸收,提高了电池的效率。此外,增加了ZnO:Al/Al复合背反射电极后在同样的效率下可以减薄i层,增加电池的稳定性。对ZnO:Al/Al复合背反射电极的研究主要集中在电池n层和ZnO:Al薄膜的匹配。 本论文对电池的n层沉积条件和ZnO:Al薄膜的磁控溅射条件进行了研究,目的就是找出电池N层和ZnO:Al薄膜的最佳匹配条件。 对于电池N层的研究,试验中固定了ZnO:Al薄膜的磁控溅射条件,研究不同n层沉积条件下制得的电池在增加ZnO:Al/Al复合背反射电极后电池性能的改变,最终得出电池在沉积温度为190℃,沉积时间为40分钟,硅烷浓度为0.75%SC时得到的电池性能最好。对于ZnO:Al薄膜的研究,试验中固定电池的沉积条件,研究不同的溅射条件下制得的ZnO:Al薄膜用在电池上对电池性能的影响,来确定ZnO:Al薄膜的最佳溅射条件。试验最终得出最佳的磁控溅射条件:小车运行次数为7次、溅射氩气和氧气的流量比为18:2.5、溅射靶距为5 cm、溅射反应压力为3.5 mtorr时制得的ZnO:Al薄膜和电池N层的匹配最好。 本论文还对ZnO:Al/Al复合背反射电极应用在天津市津能电池科技有限公司生产的电池上的溅射条件进行了研究。找出了最佳的溅射条件,使得电池的性能得到很好的改善。