收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

a-Si:H/c-Si异质结太阳电池薄膜制备工艺及其优化

张东华  
【摘要】:随着光伏产业及其市场的发展,开发高效率、低成本的太阳电池已成为主要研究方向。非晶硅氢薄膜/晶体硅(a-Si:H/c-Si)异质结太阳电池结合了晶体硅与薄膜硅技术的优点,具有制备工艺温度低和转换效率高等特性。日本松下已在产业规模上证实其效率可达到23%;然而其技术严密封锁,故迄今为止它仍然是光伏界研究热点。本文针对其结构中的本征钝化层、掺杂硅基薄膜层及透明导电薄膜的制备工艺展开研究并优化,主要研究内容和结果如下。 1.用PECVD法沉积a-Si:H薄膜,研究不同工艺参数对a-Si:H薄膜性能的影响,以钝化后硅片的少子寿命表征其钝化效果。研究表明:随本征层厚度增加,硅片少子寿命先增而后下降;少子寿命随着衬底温度增加,先增加,达到200℃时开始下降;少子寿命随射频功率增大先增大后减小;随着沉积气压增加,少子寿命也是先增大,而后呈减小趋势;氢气稀释比能够提高少子寿命,但是氢气稀释比过高反而降低了少子寿命。最佳制备工艺获得的平均少子寿命达849μs,对应表面复合速率低至1cm/s。非晶氧化硅(a-SiOx:H)钝化层相比于a-Si:H钝化层,在15~45Pa气压范围内,表现出更稳定的钝化效果,硅片表面复合速率均低于10cm/s,最低达到3cm/s,其潜在开路电压(Implied Voc)在730mV以上。 2.采用磷烷(PH3)和硼烷(B2H6)掺杂制备n型及p型掺杂硅薄膜。所获最优掺杂效果如下:p型非晶硅在功率为50W,气压为20Pa,获得最低电阻率,为5.8Ω·cm;n型非晶硅在功率10W,气压50Pa,获得电阻率最低,为0.12Ω·cm。 3.采用磁控溅射法制备氧化铟锡(ITO)作为晶体硅异质结电池的透明导电层,优化其工艺参数。结果显示:在氩氧气比为3/10000、溅射功率为70W、衬底温度250℃时得到电学性能较优的ITO薄膜,电阻率约为3.7×10-4Ω·cm。本文采用电化学工作站定性分析了ITO与各薄层间的接触,得知ITO与A1电极,ITO与掺杂非晶硅之间均是良好的欧姆接触。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨帆;刘静静;金以明;杜张李;;硅基异质结太阳电池的研究现状与前景[J];太阳能;2012年13期
2 姜鸿基;邓先宇;黄维;;基于富勒烯和噻吩聚合物的本体异质结太阳电池[J];化学进展;2008年09期
3 邸明东;周骏;孙铁囤;孙永堂;;基于P型晶体硅异质结太阳电池的结构设计与性能分析[J];太阳能学报;2010年10期
4 汪骏康;徐静平;;P型硅衬底异质结太阳电池的优化设计[J];半导体光电;2012年06期
5 江雪生,尹万里;喷涂沉积导电氧化物/硅异质结太阳电池和紫外光辐照试验[J];太阳能学报;1985年01期
6 刘祖明;王东城;;Sn_2O/Siox/poly-Si异质结太阳电池[J];云南师范大学学报(自然科学版);1987年03期
7 ;新闻[J];电源技术;2012年01期
8 张佳;薛敏钊;朱园园;张青;刘燕刚;;石墨烯材料在本体异质结太阳电池中的研究进展[J];应用化工;2012年03期
9 张瑞峰,肖树义;硫化镉—硫化亚铜异质结太阳电池的制作与稳定性机理的探讨[J];仪器仪表学报;1982年02期
10 汪礼胜;祝霁洺;陈凤翔;;纳米硅/晶体硅异质结太阳电池的优化设计[J];半导体光电;2011年04期
11 赵会娟;谷锦华;吴晨阳;杨仕娥;陈永生;卢景霄;;p型微晶硅膜的研究及其在异质结太阳电池中的应用[J];真空科学与技术学报;2012年03期
12 施兆顺;王东城;;硅—二氧化锡异质结太阳电池的研制[J];云南师范大学学报(自然科学版);1986年03期
13 封伟,韦玮,曹猛,吴洪才;CuPc-G-PAn/Perylenes异质结太阳电池性能研究[J];太阳能学报;2000年04期
14 程雪梅;孟凡英;汪建强;李祥;黄建华;;p型晶体硅异质结太阳电池光电特性模拟研究[J];太阳能学报;2012年09期
15 柳琴;刘成;叶晓军;郭群超;李红波;陈鸣波;;硅表面钝化及对异质结太阳电池特性的影响[J];功能材料与器件学报;2012年01期
16 陈庭金,马逊,夏朝凤,王履芳,刘祖明;CdTe/CdS异质结太阳电池的电特性——关于“CdTe/CdS异质结特性”一文同郭江等商榷[J];太阳能学报;2004年05期
17 江雪生,尹万里,李桐,姚克贤;ITO/Si异质结太阳电池[J];太阳能学报;1982年02期
18 江雪生,尹万里,李桐;SnO_2/Si异质结太阳电池的研究[J];太阳能学报;1983年04期
19 封伟,韦玮,朱长纯;高分子p-n异质结太阳电池的研究[J];功能材料与器件学报;1998年03期
20 王辉,郑建邦,曹猛,李成全,吴洪才;低能离子注入对PAn/Si异质结太阳电池的改性研究[J];真空科学与技术;2000年05期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 曹镛;吴宏滨;黄飞;陈军武;;聚合物异质结太阳电池-进展与展望(摘要)[A];“广东省光学学会2013年学术交流大会”暨“粤港台光学界产学研合作交流大会”会议手册论文集[C];2013年
2 豆玉华;周玉琴;朱美芳;宋爽;刘丰珍;刘金龙;;硅异质结太阳电池中单晶硅表面织构的优化研究[A];第十届中国太阳能光伏会议论文集:迎接光伏发电新时代[C];2008年
3 陈肖静;朱拓;李果华;王永谦;张光春;施正荣;;氩气压强对ZnO薄膜的性质影响[A];第十届中国太阳能光伏会议论文集:迎接光伏发电新时代[C];2008年
4 曹镛;吴宏滨;黄飞;;聚合物异质结太阳电池-SCUT小组最近进展[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
5 李力猛;韩兵;周炳卿;陈霞;郝丽媛;;μc-Si (p)/c-Si(n)异质结太阳电池的模拟计算与优化[A];第十届中国太阳能光伏会议论文集:迎接光伏发电新时代[C];2008年
6 席曦;孟庆蕾;李方馨;季静佳;丁玉强;李果华;;基于CuPc/C_(60)的有机异质结太阳电池内部光强分布的研究[A];第十届中国太阳能光伏会议论文集:迎接光伏发电新时代[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 华夏;新型硅基异质结太阳电池结构设计研究[D];上海交通大学;2014年
2 贾怡;碳纳米管薄膜—硅异质结太阳电池[D];清华大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 高江;双层发射极结构的晶硅异质结太阳电池的设计与制备[D];南昌大学;2014年
2 汪已琳;晶体硅异质结太阳电池表面及薄膜层制备与光学性能研究[D];南昌大学;2013年
3 张春雷;梯度掺杂a-Si:H/c-Si异质结太阳电池设计与性能模拟研究[D];燕山大学;2013年
4 李力猛;微晶硅/晶体硅异质结太阳电池的模拟与优化[D];内蒙古师范大学;2009年
5 张东华;a-Si:H/c-Si异质结太阳电池薄膜制备工艺及其优化[D];南昌大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 记者 张帅 通讯员 潘勤妹 夏智康;秀洲全力打造浙商回归创业创新基地[N];嘉兴日报;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978