微晶硅薄膜太阳能电池探索研究

摘要

微晶硅薄膜太阳能电池没有非晶硅电池的S-W效应.与非晶硅电池构成叠成,不但可以拓展电池的光谱响应范围,还可以提高电池的稳定性.基于这个目的,作者采用RF-和VHF-PECVD技术沉积微晶硅材料和电池.该论文主要进行了如下几方面的工作:在PIN型微晶硅薄膜太阳能电池中,P层作为电池的窗口层,对电池性能有重要影响.P型硅材料具有高的电导率,宽的光学带隙,是微晶硅薄膜太阳能电池理想的窗口层材料.实验表明增大氢稀释第可使薄膜材料从非晶态向微晶态转变;在高氢稀释情况下,可获得纳米硅薄膜材料.作者采用在SnO<,2>上沉积一层薄ZnO薄膜(20-30nm),构成ZnO/SnO<,2>复合薄膜,既保持了SnO<,2>原有的高绒度、低电阻率和高透过率;又因为耐H轰击,而适用于作为PIN型微晶硅薄膜电池的前电极.在上面研究的基础上,作者初步研究了微晶硅薄膜电池的沉积工艺.研究了非晶电池(P-a-SiC:H/I-a-Si:H/n-μc-Si:H)和微晶电池(P-a-SiC:H/I-μc-Si:H-μc-Si:H)的不同;用不同的P层材料(P-a-SiC:H和P-nc-Si:H)比较研究了不同P层材料对微晶硅电池性能的影响;以及P/I界面H处理对微晶硅电池性能的影响.

目录

摘要

Abstract

第一章绪论

§1.1课题来源、目的以及课题的意义

§1.2国内外研究现状

1.RF-PECVD方法沉积微晶硅薄膜材料与太阳能电池

2.VHF-PECVD方法沉积微晶硅薄膜太阳能电池

3.HW-CVD方法沉积微晶硅薄膜太阳能电池

4.Photo-CVD方法沉积微晶硅薄膜太阳能电池

§1.3本论文主要研究内容

参考文献

第二章P型窗口材料的研究

§2.1应用于薄膜太阳电池的P型窗口材料

§2.1.1薄膜太阳电池对P型窗口材料的性能要求

§2.1.2 P型窗口材料的种类

§2.2实验用PECVD沉积系统介绍

§2.3硅烷浓度(SC)对材料晶化的影响

§2.3.1氢稀释P-a-SiC：H特性的影响

§2.3.2硅烷浓度(SC)进一步降低对材料特性的影响

§2.4 P型纳米硅薄膜材料的研究

§2.4.1本征纳米硅薄膜材料的获得

§2.4.2硼掺杂浓度对P型纳米硅薄膜性能影响

§2.5小结

参考文献

第三章ZnO/SnO2透明导电复合薄膜的研究

§3.1绒面SnO2和ZnO透明导电薄膜的获得

§3.2溅射高性能ZnO：A1透明导电薄膜的研究

§3.2.1 ZnO：A1透明导电薄膜的制备

§3.2.2 H轰击作用下ZnO：Al薄膜稳定性研究

§3.2.3 ZnO/SnO2复合透明导电薄膜

§3.3小结

参考文献

第四章微晶硅薄膜太阳能电池研究初探

§4.1微晶硅电池的基本原理

§4.2用于微晶硅电池的Ⅰ层和N层

1.微晶硅Ⅰ层

2.微晶硅N层

§4.3微晶硅电池实验结果与分析

1.非晶p/非晶Ⅰ/微晶N型薄膜电池

2.非晶p/微晶硅Ⅰ/微晶N型薄膜电池

3.纳米p/微晶Ⅰ/微晶N型薄膜电池

4.纳米p/微晶Ⅰ界面H处理对电池影响

§4.4总结和展望

参考文献

总结

致谢