多层减反射膜对PERC太阳电池性能的影响

优化晶体硅材料的光学特性,可有效提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率.采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法,在钝化发射极和背表面太阳电池(PERC)上成功制备出叠层结构的多层减反射薄膜提升硅材料的光学特性.研究结果表明,正面使用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅作为器件的叠层介质膜,将SiO2/S...     

多晶硅太阳电池用SiN薄膜的研究进展

SiN薄膜因为具有良好的减反射性质和钝化作用，已经越来越广泛地应用于多晶硅太阳电池的制造工艺中，介绍了SiN薄膜在硅太阳电池中的性质，制备方法等研究现状，同时提出了存在的问题并展望了今后的发展趋势。     

快速热氧化制备超薄二氧化硅层及其钝化效果

二氧化硅(SiO2)是制备高效晶体硅太阳电池常用的钝化手段。本文利用快速热氧化(RTO)技术在晶体硅表面制备超薄SiO2层,考察其对硅表面的钝化作用。在100%O2气氛下,900℃RTO处理180s,可以使样品的少子寿命达到146.6μs的最佳值。采用RTO方法制备的SiO2薄膜厚度可以控制在几个纳米范围。通过与等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统沉积的氮化硅(SiNx)薄膜形成叠层钝化膜,可以进一步提高对太阳电池表面的钝化效果。单层SiNX薄膜钝化的样品有效载流子寿命为51.67μs,SiO2/SiNx叠层薄膜钝化的样品有效载流子寿命提高到151.18μs。     

PECVD工艺参数对双层SiNx薄膜性能的影响

采用PECVD法在多晶硅基底上沉积双层SiN;薄膜,研究了工艺参数对其膜厚、折射率、沉积速率、HF腐蚀速率及光电性能等的影响,并提出了优化的SiNx减反膜PECVD制备工艺。研究发现：衬底温度、射频频率、射频功率、腔室压力对SiNx薄膜性能均有重要影响,且优化工艺后的双层SiNx薄膜能有效提高多晶硅太阳电池光电性能。     

SiMx：H膜沉积气体压力与热处理温度的匹配性研究

采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）工艺在多晶硅片上生长SiMx：H膜，研究了不同反应气体压力对SiMx：H膜层性能的影响，以寻求SiNx：H膜光学性能和钝化效果之间的平衡关系。在气体压力为0．25Pa时，SiNx：H膜的折射率和钝化效果均达到理想的范围，并经840℃热处理后钝化效果得到进一步提高，与烧结工艺温度相匹配。气体压力0．25Pa条件下沉积的SiMx：H膜制成太阳电池后开路电压和短路电流最高，电池性能最佳。     

AZ31镁合金表面磁控溅射SiNx薄膜的性能研究

采用磁控溅射法在AZ31镁合金表面沉积了SiNx薄膜.用场发射扫描电镜、X射线衍射、X光电子能谱等研究分析了薄膜的晶体结构、表面形貌和化学成分.实验结果表明,所制备的SiNx薄膜为非晶态的富N膜;SiNx薄膜可显著降低AZ31在3.5%的NaCl溶液中的腐蚀电流密度,膜厚为1.5靘时,在阳极极化区出现钝化现象.     

a-Si:H基薄膜中SiH及SiH_2键构成对n型直拉单晶硅片钝化效果的影响研究

n型单晶硅表面本征非晶硅基薄膜(a-Si∶H)的钝化作用是高效率非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的关键。本文采用掺氧和热处理的方式改变本征非晶硅基薄膜(a-Si∶H)样品中Si H和Si H2键构成,利用Sinton WCT-120少子寿命测试仪及傅里叶红外光谱测试仪分析样品性能,研究Si H和Si H2键构成对n型直拉单晶硅片(n-Cz-Si)表面钝化效果的影响。结果表明:1掺氧和热处理均会增加a-Si∶H中Si H2键相对于Si H键的比例;2在200~350℃范围内,随着热处理温度的升高,薄膜中Si H2键相对于Si H键的比例增加,薄膜对n-Cz-Si的钝化效果先变好,在275℃时达到极值后变差;3a-Si∶H薄膜中Si H2键和Si H键的相对含量对n-Cz-Si表面的钝化效果有直接的影响,根据实验结果,Si H2与Si H键相对含量在一定范围时钝化效果最好,过高或过低均不利于钝化。     

太阳电池组件上纳米多孔SiO_2减反射膜的制备和增透性能研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米多孔SiO_2减反射薄膜,通过对不同制备工艺的探索(如陈化时间、提拉速度)以及所制备的纳米SiO_2薄膜的微观结构的研究,探究SiO_2溶胶特性对薄膜结构的影响以及薄膜纳米结构对其光透过率的影响,寻找最优化的制备工艺制备纳米多孔SiO_2减反射薄膜,进一步提高太阳电池组件上超白玻璃的透过率问题. 结果表明以氨水为催化剂、陈化时间为4天、提拉速度为1.25mm/s的工艺制备减反射薄膜效果最好. 在超白玻璃盖板上镀减反射膜后, 透过率 (400～1100nm)由90%提高到96%,对太阳电池组件应用可进一步增加6%左右的可见光利用.     

直流反应磁控溅射相关工艺条件对TiO2薄膜反射率性质的影响

应用直流反应磁控溅射设备在硅基底上制备TiO2薄膜,利用n&k仪对薄膜的反射率进行检测,结果表明TiO2薄膜可以作为太阳电池减反射薄膜应用,并且通过改变工艺条件可以调控薄膜的反射低谷.当总压强为2×10-1Pa、O2流量为15 sccm、靶基距为190 mm、温度为60℃的条件下制备的TiO2薄膜的减反射效果最好.     

三层减反射膜的模拟及其在太阳电池中的应用

使用减反射膜层是提高太阳电池短路电流密度进而提高电池转换效率的有效手段之一。针对CdTe薄膜太阳电池的光谱响应范围,基于AM1.5辐照光谱,优化设计了MgF2/H4/Al2O3结构的减反射薄膜,使用电子束蒸发技术制备了该减反射膜,使用椭圆偏振仪、紫外/可见分光光度计、原子力显微镜分别测量了所制备薄膜的光学性质和表面形貌,对比分析了膜系结构理论模拟与实验测量结果。结果表明,使用该减反射薄膜后,电池的量子效率提高了7.3%;光电转换效率从12.5%提高到13.3%。