版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、硅薄膜材料和電池研究已經(jīng)成為熱點(diǎn),開(kāi)發(fā)低價(jià)、穩(wěn)定和高效率的太陽(yáng)電池是光伏研究的目標(biāo)。微晶硅薄膜電池克服了非晶硅薄膜電池光致不穩(wěn)定的缺點(diǎn),而且與非晶硅電池組成疊層電池,既能進(jìn)一步拓展光譜響應(yīng)范圍,提高電池效率和穩(wěn)定性,又能更進(jìn)一步降低成本。本文敘述了采用VHF-PECVD技術(shù),制備P型微晶硅(μc-Si:H)薄膜材料及其在微晶硅太陽(yáng)電池上的應(yīng)用,并就非晶硅/微晶硅疊層太陽(yáng)電池進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。主要做了以下幾方面的工作: 1.P型微晶
2、硅材料特性和沉積工藝的研究 隨著氫稀釋率的提高,材料從非晶向微晶轉(zhuǎn)變;提高VHF功率,也可使材料晶化率增加;適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)氣壓既可提高薄膜的均勻性,又可改善薄膜的電學(xué)特性;硼摻雜可以提高材料的電導(dǎo)率,另一方面,硼又有抑制材料晶化作用。采用光發(fā)射譜技術(shù)(opticalemissionspectra,OES)研究P型微晶硅材料的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程。提高氫稀釋和等離子體功率都可以使等離子體中原子氫的含量增加,SiH*的含量減小,SiH*和原子
3、氫的比值也減小,獲得的材料晶化率得到提高;提高反應(yīng)氣壓,等離子體中原子氫、SiH*的含量,以及SiH*和原子氫的比值都減小,獲得的材料電導(dǎo)率先增大后減小;硼摻雜對(duì)等離子體影響是,隨著硼摻雜濃度的提高,等離子體中SiH*和原子氫的比值減小,但是由于硼抑制晶化的作用,材料晶化率隨硼摻雜濃度的提高而減小。 采用雙層結(jié)構(gòu)的p-μc-Si:H,首次系統(tǒng)研究了分別調(diào)控兩層的晶化率、摻雜濃度與厚度,來(lái)達(dá)到晶化和摻雜效果分別完成、最終合成一致達(dá)
4、到高電導(dǎo)、適當(dāng)晶化率同時(shí)得以滿足的p-μc-Si:H,為隨后微晶硅有源層的生長(zhǎng)提供良好晶化基礎(chǔ)。通過(guò)這種方法,在厚度小于30nm情況下,電導(dǎo)率大于10-2S/cm,光學(xué)帶隙大于2.0eV,激活能小于0.06eV,可見(jiàn)光區(qū)透過(guò)率大于80%。p-μc-Si:H的晶化率從~20%提高到~50%,并且可以通過(guò)第一、二層的調(diào)制,調(diào)節(jié)薄膜晶化率。 2.從器件的角度,進(jìn)一步研究了P型微晶硅材料特性及其前后界面對(duì)微晶硅太陽(yáng)電池的影響 微
5、晶硅Ⅰ層是在作為窗口層的P層上沉積的,p-μc-Si:H的晶化率對(duì)微晶硅Ⅰ層生長(zhǎng)起始階段非晶孵化層有很大影響。采用雙層結(jié)構(gòu)的p-μc-Si:H層,微晶硅Ⅰ層的非晶孵化層厚度減小,P/I界面得到改善。 采用Raman譜技術(shù),首次觀察到p-μc-Si:H層的微結(jié)構(gòu)對(duì)在其上沉積的微晶硅Ⅰ層結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響,主要影響的是微晶硅電池的P/I界面結(jié)構(gòu)和特性。 首次提出對(duì)P/I界面進(jìn)行20秒氫處理,可以改善界面特性,電池的短路電流密度和填
6、充因子都可獲得大幅提高。 還研究了ZnO/P界面對(duì)微晶硅電池性能的影響,沉積p-μc-S:H層之前先對(duì)ZnO表面進(jìn)行20秒氫處理,可以降低ZnO的方塊電阻。氫等離子處理之后,保持輝光連續(xù),加入硅烷、硼烷等反應(yīng)氣體沉積雙層結(jié)構(gòu)p-μc-S:H層,這樣可以改善ZnO和p-μc-Si:H層之間的接觸特性。首次采用光發(fā)射譜(OES)技術(shù),研究這個(gè)過(guò)程中等離子體發(fā)光峰的變化,經(jīng)過(guò)30秒的不穩(wěn)定期后,等離子體達(dá)到穩(wěn)定,SiH*和原子氫比值在
7、0.75左右;同時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣襯底和導(dǎo)電襯底對(duì)等離子體狀態(tài)有不同的影響,從而導(dǎo)致了在它們上面沉積的材料結(jié)構(gòu)和特性不同。 經(jīng)過(guò)系列優(yōu)化研究,采用MOCVD技術(shù)制備的ZnO背反射層與Ag/Al金屬背電極形成復(fù)合背反射電極,微晶硅薄膜太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率進(jìn)一步得到了提高,達(dá)到了9.19%(Voc=0.55v,Jsc=26.53mA/cm2,F(xiàn)F=0.6296)。 3.非晶硅/微晶硅疊層電池中NP隧穿結(jié)特性的研究 在非晶硅/微
8、晶硅疊層太陽(yáng)電池中,實(shí)現(xiàn)歐姆接觸的頂電池N層和底電池P層都是微晶硅,形成NP隧穿結(jié)。調(diào)整它們的厚度可以改善NP隧穿結(jié)特性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了,非晶硅頂電池的N層厚度約25nm,微晶硅底電池的P層厚度約27nm時(shí),非晶硅/微晶硅疊層太陽(yáng)電池的效率最大。對(duì)NP界面進(jìn)行20秒的氫處理,氫等離子處理之后,保持輝光連續(xù),加入硅烷等氣體,沉積后續(xù)層,可以提高電池效率。 4.非晶硅/微晶硅疊層太陽(yáng)電池電流匹配的研究 對(duì)于非晶硅/微晶硅薄膜
9、疊層電池來(lái)說(shuō),電流匹配主要是電池吸收層厚度的匹配。通過(guò)研究,初步確定了非晶硅頂電池的厚度為250nm,微晶硅底電池的厚度2800nm,頂電池的N層采用非晶和微晶硅雙層結(jié)構(gòu)(改善NP結(jié)隧穿特性,同時(shí)不影響非晶硅頂電池)。采用ZnO背反射層,小面積非晶硅/微晶硅疊層太陽(yáng)電池的效率為11.37%,(Voc=1.38v,Jsc=12.63mA/cm2,F(xiàn)F=0.6502);10×10cm2非晶硅/微晶硅疊層組件的效率為9.72%(Voc=13.
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫(kù)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 高速沉積非晶硅頂電池及在非晶-微晶硅疊層電池中的應(yīng)用.pdf
- 單結(jié)微晶硅及非晶硅-微晶硅疊層太陽(yáng)電池的模擬研究.pdf
- 電光結(jié)構(gòu)調(diào)制的非晶硅鍺電池與非晶硅-非晶硅鍺-微晶硅三結(jié)疊層太陽(yáng)電池的研究.pdf
- 中間層在非晶硅-微晶硅疊層太陽(yáng)電池中作用的模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf
- 超薄高速非晶硅-微晶硅雙結(jié)疊層太陽(yáng)電池的制備與研究.pdf
- P型非晶硅薄膜及非晶硅薄膜電池產(chǎn)業(yè)化研究.pdf
- MOCVD-ZnO中間層對(duì)非晶硅-微晶硅疊層太陽(yáng)電池性能的影響.pdf
- 非晶硅太陽(yáng)電池的制備及微晶硅電池的數(shù)值模擬.pdf
- P型微晶硅材料的性能研究及其在柔性襯底非晶硅基薄膜太陽(yáng)電池上的應(yīng)用.pdf
- 基于單室沉積微晶硅電池的硅薄膜疊層太陽(yáng)電池研究.pdf
- 用于微晶硅鍺電池的P型摻雜層及P-I界面過(guò)渡層研究.pdf
- 器件質(zhì)量級(jí)微晶硅薄膜及高效微晶硅太陽(yáng)電池制備的研究.pdf
- 非晶硅-晶體硅異質(zhì)結(jié)界面及電池性能研究.pdf
- 氫化微晶硅薄膜材料及其在硅基薄膜太陽(yáng)電池中的應(yīng)用研究.pdf
- PECVD法制備p型微晶硅鍺材料的研究.pdf
- 非晶硅-晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)電池的界面鈍化層研究.pdf
- 光電子非晶硅電池論文非晶硅太陽(yáng)能電池研究
- 硅基薄膜的光電性能研究及其在微晶硅電池中的應(yīng)用.pdf
- 非晶硅太陽(yáng)能電池的透明導(dǎo)電層和本征非晶硅層的研究.pdf
- 高鍺含量微晶硅鍺材料及其在太陽(yáng)電池中的應(yīng)用.pdf
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論