具有本征非晶硅鈍化層的薄膜硅-晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的研究.pdf

1、帶有本征非晶硅薄層的異質(zhì)結(jié)(Hetero-junction with Intrinsic Thin-Layer，HIT)太陽(yáng)電池，兼有晶硅電池高效率和薄膜電池工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，成為全球光伏領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前，日本Panasonic采用背接觸技術(shù)將HIT電池的轉(zhuǎn)換效率提升至25.6％，為世界最高水平。該電池實(shí)用面積為143.7cm2，厚度小于100μm，充分說明其在提高效率和降低成本方面的巨大潛能。而國(guó)內(nèi)HIT電池的最高效率僅為17.36

2、％(1.2cm2)，理論基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)化水平都比較落后。針對(duì)上述情況，本文主要圍繞異質(zhì)結(jié)電池的核心技術(shù)開展了以下研究工作:
　　(1)研究了本征室氫等離子體處理時(shí)間、本征非晶硅鈍化層厚度和沉積條件對(duì)異質(zhì)結(jié)電池性能的影響。在氫處理時(shí)間tH=50s，本征層厚度di=5nm，功率密度Pw=50mW/cm2，沉積氣壓Pr=0.5torr，硅烷濃度SC(％)=8％的優(yōu)化參數(shù)下，制備的異質(zhì)結(jié)電池開路電壓達(dá)到673mV，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到9.106％。<

3、br>　　(2)研究了退火對(duì)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)電池性能的影響。結(jié)果如下:對(duì)于無本征鈍化層的異質(zhì)結(jié)電池，隨著退火時(shí)間的增加，電池性能先變好后變壞，在60min時(shí)退火效果最佳。這是由于適當(dāng)時(shí)間的退火能減小界面缺陷態(tài)密度，改善電池電極接觸性。對(duì)于具有本征鈍化層的異質(zhì)結(jié)電池，退火使電池性能變差。原因是:60min退火時(shí)間過長(zhǎng)，使本征非晶硅薄膜晶化，薄膜中氫溢出，無法有效飽和界面懸掛鍵，影響本征層的鈍化效果。
　　(3)為了提高FF，探索了電池制備