P-nc-si:H薄膜材料及在微晶硅薄膜太阳电池上应用

对RF PECVD技术沉积p nc Si:H薄膜材料进行了研究。随着功率的增大材料的晶化率增大。B的掺杂可以提高材料的电导率,同时会抑制材料的晶化,在纳米Si薄膜材料中B的掺杂效率很高,少量的B即可获得高的电导率,而对材料晶化影响不大。用比较高沉积功率和少量B的方法获得了高电导率、宽光学带隙和高晶化率的P型纳米Si薄膜材料(σ=0.7S/cm,Eopt>2.0eV)。将这种材料应用于微晶硅(μc Si)薄膜太阳能电池中,电池结构为:glass/SnO2/ZnO/p nc Si:H/I μC Si:H/n Si:H。首次获得效率η=4.2%的μC Si薄膜太阳能电池(Voc=0.399V,Jsc=20.56mA/cm2,FF=51.6%)。     

硅基Ⅱ-Ⅵ族单结及多结太阳电池研究进展

Ⅱ-Ⅵ族材料具有少子寿命对位错不敏感、禁带宽度范围大及成本低等优点,分子束外延(MBE)生长的Si基Ⅱ-Ⅵ族材料可以作为新的材料体系应用于多结太阳电池中,并且开发新型Si基Ⅱ-Ⅵ族多结电池的效率有可能高于目前的Ⅲ-Ⅴ族多结电池。综述了MBE生长的Si基高质量CdTe和CdZnTe单晶薄膜以及对其进行n型和p型掺杂实验的研究进展。着重介绍了美国EPIR公司对以p-Si为衬底的CdZnTe单结电池和CdZnTe/Si双结电池原型器件的研究成果,其光伏转换效率分别达到了16%和17%,分析了研制高效率Si基Ⅱ-Ⅵ族多结电池面临的技术问题和提高电池效率的可能途径。     

Si基薄膜太阳电池绒面ZGO透明导电膜的研究

采用孪生对靶直流磁控溅射的方法在室温下制备高质量的Ga掺杂ZnO(ZGO)透明导电薄膜,用HCl腐蚀的方法获得满足光散射特性的绒面ZGO薄膜。制备的ZGO样品为具有六角纤锌矿结构的多晶膜,具有(002)方向的择优取向。腐蚀后,绒面ZGO薄膜的晶粒度减小,电阻率基本不变。在可见光范围内,绒面ZGO的反射率比平面ZGO的反射率下降了10%左右。将绒面ZGO薄膜应用于p-i-n型非晶Si薄膜太阳电池中,有效提高了太阳电池性能,使得电池的短路电流提高到17.79 mA/cm2,电池的转换效率增加到7.23%。     

美国真空学会28届年会文集部份论文文摘

一、薄膜部份 1.太阳能电池中的薄膜（薄膜太阳能电池） 地面用太阳能电池的多晶薄膜 A Rothwand （282面） 文章首先回顾了地面用多晶薄膜太阳能电池的研究。其内容包涵有:经济、效率、寿命、材料、应用与结构、表面的薄膜效应、晶粒界面和晶界、沉积与后积效应、稳定性、作用灵敏度和衬底要求等;同时也介绍了导电薄膜材料的状况。 地面用太阳能电池的无定形薄膜 D.E.Canlsen (290面) 文章首先评论了RCA实验室和其他研究机构在非晶性半导体     

基于一维光栅吸收层的太阳能电池

将薄膜太阳能电池的氢化非晶硅吸收层雕刻成一维光栅结构,以此结构来增加氢化非晶硅吸收层对太阳光的捕获能力。利用严格耦合波方法,对电池吸收层吸收效率进行模拟计算,得到光栅结构吸收层在300～700 nm入射波长范围内,吸收效率明显高于平坦吸收层电池的效率,绝对效率最大可提高58.3％。其中吸收层厚度为0.16 μm的光栅电池结构在650～700 nm处有较高的吸收效率,此波段内平均吸收效率可达40％,比平坦结构结构平均吸收效率提高30％以上。最后利用时域有限差分法对吸收层电场分布进行模拟,与平坦结构吸收层的电场分布对比,可以直观的看出入射光在光栅吸收层的吸收增强效应。     

太阳能薄膜电池的研究现状及发展前景

介绍了太阳能薄膜电池的原理及其结构特点,并从材料成本、制作工艺方面分析了太阳能薄膜电池的发展前景及应用。介绍了目前几种主要的太阳能薄膜电池,分别对几种太阳能薄膜电池从原理、材料、光电转换效率等方面分析了其优缺点。总结出有机太阳能薄膜电池在薄膜电池中的优势以及发展前景,为太阳能薄膜电池的发展提供了一些建议。     

FDTD优化a-Si∶H薄膜太阳电池Si_3N_4纳米柱陷光结构（英文）北大核心

采用有限时域分析法研究了采用电介质Si3N4纳米柱为氢化非晶硅薄膜太阳电池的陷光结构时,其光吸收增强的情况。实验结果表明,电介质Si3N4纳米柱为氢化非晶硅薄膜太阳电池的陷光结构时,不仅可以增加吸收率和加宽吸收谱范围,而且在短波长范围内的吸收高于金属纳米颗粒。对于80nm和100nm厚的氢化非晶硅薄膜太阳电池,当达到最大吸收增强比1．60和1．53时,对应的电介质Si3N4纳米柱高度分别为90和95nm。当Si3N4纳米柱的直径D：160nm,间距P=240nm,高度H=90nm,而氢化非晶硅薄膜太阳电池的厚度在70-120nm变化时,吸收增强比在厚度为100nm时达到最大值1．60。总之,可以通过优化Si3N4纳米柱的尺寸来提高电池的转换效率。     

低质量Si材料制备太阳电池

通过对比不同硼-磷(B-P)补偿程度的低成本、高杂质含量硅材料制备的太阳电池的性能,发现在含B和其它杂质含量都比较高的Si材料中通过掺入P补偿过多的B可以提高低质量Si片的电阻率、增加少数载流子寿命从而提高电池效率同时还能够减少电池性能的衰减.利用低质量Si材料(B含量2*10-6wt)制作出了效率达到14%左右的大面...     

多孔硅在多晶Si太阳电池中的应用研究

采用化学腐蚀法分别在单晶Si和多晶Si上制备了多孔Si。对室温下HF、HNO3的不同配比进行了实验比较,用显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察了多孔Si的表面形貌,用紫外激发观察了它的荧光光谱并用反射光谱测试结果研究了多孔Si的光学特性。采用一步多孔Si法制备了1cm×1cm的单晶和多晶Si电池,比较了制备多孔Si前后电池的各项性能参数。实验表明:多孔Si对于提高单晶Si和多晶Si电池的电学特性都有重要作用。     

CIGS薄膜太阳能电池结构分析

阐述了影响铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池性能和效率的技术因素,包括CIGS半导体材料的晶体结构、电池的结构组成、衬底材料的选择以及CIGS薄膜的Na掺杂等。分析了多元共蒸发法、硒化法沉积CIGS吸收层以及化学水浴法沉积Cd S缓冲层的具体工艺和特征,介绍了柔性CIGS薄膜太阳能电池的卷对卷技术,最后就CIGS薄膜太阳能电池的研发与商业化生产中遇到的挑战及解决方法进行了分析与归纳。     

使用太赫兹快速探测器测量硅少数载流子寿命

利用脉冲触发信号在半导体中产生非平衡态载流子的方式,提出一种使用太赫兹连续源和超快速响应探头测量半导体少数载流子寿命的方法,用于表征半导体的瞬态载流子动力学过程。根据上述设计原理及思路,以泵浦光作为周期性激励信号,搭建出一套工作时间窗口为纳秒到秒量级,时间精度在纳秒量级的非接触式半导体少数载流子寿命测量系统,具有装置简单、操作方便、成本低廉等优点。使用搭建的系统对不同掺杂类型、不同掺杂浓度、不同厚度单晶硅的非平衡态少数载流子寿命进行测量。最后,通过改变泵浦光单脉冲能量,对单晶硅光生载流子寿命进行测量,结果表明单晶硅少数载流子寿命随着泵光能量的增大而变长。该系统所实现的宽工作窗口、高时间精度太赫兹快速过程的探测,可应用于太赫兹领域的快速成像和快速生物响应探测。     

多晶硅片少子寿命的影响因素研究与分析

为了提高多晶硅片的转换效率,提高多晶硅片少子寿命是一个重要的方法和途径,然而在生产过程中影响多晶硅片少子寿命的因素有很多,主要有杂质含量,硅片厚度及晶粒尺寸均匀性等。通过对分凝原理的研究,利用微波光电导测试原理对多晶硅锭少子寿命的分布做了分析,并对硅片厚度及晶粒尺寸进行研究,经过研究发现,多晶硅片少子寿命主要受原料金属杂质含量的大小,硅片厚度及晶粒尺寸均匀性等因素的影响。     

中子辐照的单晶硅参数研究

在不同温度和红外光照下，测量了经中子辐照的单晶硅表面光电压，确定了其深能级的位置和少子扩散长度；由双能级复合理论，推导了中子辐照单晶硅的深能级复合中心和寿命的计算公式；计算了热中子辐照和高能中子辐照单晶硅后的深能级密度、费米能级和其他有关重要参数。     

双面抛光单晶硅片少子扩散长度的测量

本文改进了常规表面光电压测试少子扩散长度法,采用环形下电极消除了薄样品背面光电压信号对测量结果的影响;应用阻尼最小二乘法数据处理原理对实验数据进行“曲线拟合”,求出少子扩散长度和背面表面复合速度。本文讨论了该方法的测量范围。     

Computer-aided study of steady-state carrier lifetimes under arbitrary injection conditions

The steady-state minority and majority carrier lifetimes are calculated using an exact steady-state equivalent circuit model. The exact majority and minority carrier lifetimes are calculated as functions of position in a diffused silicon P/N junction diode doped with zinc, and as functions of bias voltage or injection level. Factors which affect carrier lifetimes are pointed out and illustrated. Lifetimes due to the presence of multiple energy level Shockley-Read-Hall centers are also discussed. The exact carrier lifetimes at very low and very high injection levels computed from this model agree well with those calculated from the analytical expressions derived by Shockley and Read.     

平面工艺辐射探测器的研制

使用高阻 Si材料 ,通过氧化、光刻、注入和退火工艺技术研制粒子探测器—— PIN二极管 .采取 HCl氧化、慢降温等工艺措施可减小 PIN二极管的暗电流 (反向电流 ) ,这对于提高器件性能起到了关键作用 .电压为 - 5 V时 ,探测器的暗电流可达 n A/ cm2 量级 .讨论了器件暗电流与少子寿命的关系     

Separation of local bulk and surface recombination in crystalline silicon from luminescence reabsorption

Spontaneous photoemission of crystalline silicon provides information on excess charge carrier density and thereby on electronic properties such as charge carrier recombination lifetime and series resistance. This paper is dedicated to separating bulk recombination from surface recombination in silicon solar cells and wafers by exploiting reabsorption of spontaneously emitted photons. The approach is based on a comparison between luminescence images acquired with different optical short pass filters and a comprehensive mathematical model. An algorithm to separate both front and back surface recombination velocities and minority carrier diffusion length from photoluminescence (PL) images on silicon wafers is introduced. This algorithm can likewise be used to simultaneously determine back surface recombination velocity and minority carrier diffusion length in the base of a standard crystalline silicon solar cell from electroluminescence (EL) images. The proposed method is successfully tested experimentally. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

硅片少子寿命的直排四探针测试

用直排四探针方法测试硅抛光片的电阻率时,减少表面复合和增大测试电流故意引进注入使电阻率减少,根据电导率与少数载流子寿命成正指数增加的关系,求得少子寿命．     

硅片少子寿命的直排四探针测试

用直排四探针方法测试硅抛光片的电阻率时 ,减少表面复合和增大测试电流故意引进注入使电阻率减少 ,根据电导率与少数载流子寿命成正指数增加的关系 ,求得少子寿命