颗粒硅带多晶硅薄膜太阳电池的研制

以工业硅粉为原料制备出颗粒硅带（SSP），对颗粒硅带表面形态进行了分析。以SSP为衬底，采用快速热化学气相沉积（RTCVD）法生长多晶硅薄膜，并以此制作出效率为2．93％的颗粒硅带多晶硅薄膜太阳电池，这在国内属首先。并报道了对以SSP为衬底的多晶硅薄膜太阳电池的初步研究结果，同时讨论了该类电源的结构、工艺特点和改进措施。     

低纯度颗粒硅带上硅薄膜太阳电池

采用廉价国产硅粉拉制的低纯度颗粒硅带（SSP）作为衬底，利用快速热化学气相沉积（RTCVD）方法外延多晶硅薄膜并制作了转换效率达4．5％的薄膜太阳电池，对衬底和薄膜特性，相关工艺及进一步的研究方向做了探讨。     

多晶硅薄膜太阳电池的研究与进展

从薄膜的沉积方式和沉积温度以及衬底材料等几方面综合分析了多晶硅薄膜制备工艺的特点及多晶硅薄膜太阳电池的最新研究进展。并以颗粒硅带(SSP)为衬底，采用快热化学气相沉积(RTCVD)法制备了多晶硅薄膜，随后制得的多晶硅薄膜太阳电池的效率达到6．05％。     

陶瓷衬底上多晶硅薄膜的生长及区熔再结晶

该文研究了氮化硼、三氧化二铝、氧化锆陶瓷以及石英和微晶云母等衬底上多晶硅薄膜的一般生长规律和区熔再结晶.实验发现,在氮化硼、三氧化二铝和石英衬底上,可以直接生长晶粒尺寸数微米、致密的多晶硅薄膜.薄膜的优选晶向为<110>向.经区熔再结晶后,可以获得毫米级的晶粒,薄膜的优选晶向为<111>向.同时,薄膜的电学性能也得到改善,迁移率接近50cm2·/V·s.实验显示,衬底材料与薄膜间热膨胀系数的匹配是需首要解决的问题.     

多晶硅薄膜太阳电池衬底选择的研究进展

多晶硅薄膜太阳电池因其转换效率高、寿命长和工艺简化等优点而极具潜力。衬底的选择和制备工艺的研究是目前多晶硅薄膜太阳电池的研究重点。本文对多晶硅薄膜太阳电池衬底选择的研究进展作了介绍。     

RTCVD工艺制备poly-si薄膜太阳电池的研究

报道了快速热化学气相沉积(RTCVD)工艺制备多晶硅(poly-si)薄膜及电池的实验和结果.采用SiH2CL2作为原料气体,衬底温度为1030℃时,薄膜的生长速率为10nm/s.发现薄膜的平均晶粒度及载流子迁移率与衬底温度和材料有关.用该薄膜在未抛光重掺杂磷的硅衬底上制备1cm2的p+n结样品电池,无减反射涂层,其转换效率为4.54%(AM1.5,100mW/cm2,25℃).     

颗粒硅带为衬底的多晶硅薄膜太阳电池制备工艺

主要阐述了以低纯度颗粒硅带(SSP—Silicon Sheet from Powder)为衬底的多晶硅薄膜(poly-CSiTF)太阳电池的制备，给出制得的太阳电池I—V曲线和光谱响应曲线并由此讨论影响电池性能的可能因素，着重分析了颗粒硅带衬底的作用。目前，在没有任何电池工艺优化的条件下，在低纯度硅带上制得多晶硅薄膜电池的转换效率通常在5％～7％范围(电池面积1cm^2)。     

RTCVD工艺制备poly—Si薄膜太阳电池的研究

报道了快速热化学气相沉积（ＲＴＣＶＤ）工艺制备多晶硅（ｐｏｌｙ－Ｓｉ）薄膜及电池的实验和结果。采用ＳｉＨ２Ｃｌ２作为原料气体，衬底温度为１０３０℃时，薄膜的生长速率为１０ｎｍ／ｓ。发现薄膜的平均晶粒度及载流子迁移率与衬底温度和材料有关。用该薄膜在未抛光重掺杂磷的硅衬底上制备１ｃｍ２的ｐ＋ｎ结样品电池，无减反射涂层，其转换效率为４．５４％（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃｍ２，２５℃）。     

影响SSP衬底上多晶硅薄膜太阳电池效率的因素

该文分析了颗粒硅带(SSP;Silicon Sheet from Powder)衬底的杂质、缺陷和晶粒尺寸以及电池的电极设计对多晶硅薄膜太阳电池效率的影响;报道了用快速热化学汽相沉积法(RTCVD)在SSP上制备多晶硅薄膜电池的结果;得到电池的开路电压为506.8mV,短路电流为26.69mA,转换效率为8.25%(AM1.5,24℃,Area=1tm2).     

低温沉积硅薄膜电池及其在塑料衬底上的应用

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,保持衬底温度在125℃沉积硅薄膜材料及电池,研究了硅烷浓度、辉光功率等沉积参数对材料和电池性能的影响。在125℃的低温条件下,通过优化沉积工艺,在玻璃衬底和PET塑料衬底上分别制备出效率达到6.8%和3.9%的单结非晶硅电池。在PET衬底上,将低温沉积非晶硅电池的技术应用于的叠层电池的顶电池,制备出效率为4.6%的非晶/微晶硅叠层电池。     

多晶硅薄膜太阳电池

对已经取得较普遍应用的Si体太阳电池来说，开发新技术以降低电池的制造成本是目前该领域最重要的努力方向之一。尽管通过优化制造工艺可以在一定程度上进一进降低单晶Si和多晶Si体太阳电池的成本，但要进一大幅度地降低Si太阳电池的成本似乎是只能依赖于新一代的多晶Si薄膜电池。多晶Si薄膜电池因其转换效率高、寿命长和工艺简化等优点而极具潜力。本文从材料制备、材料性能和有关工艺等方面对多晶Si薄膜太阳电池的发展现状作了介绍。     

多晶硅薄膜太阳电池厚度和晶粒尺寸对其性能的影响

利用PC1D计算了结构为n^ /p小和n^ /p—p^ 多晶硅薄膜太阳电他的品粒尺寸和薄膜厚度对其Voc，Jsc和η的影响。计算结果表明：对无陷光结构的多晶硅薄膜太阳电池，要获得10％的效率，薄膜厚度至少应大于22μm；晶粒尺寸大于薄膜厚度的4倍时，晶界复合对载流子寿命的影响可以忽略；同时表明：太阳电他的背表面场(BSF)对提高多晶硅薄膜太阳电他的性能具有很大的作用。     

开口隔离层上多晶硅薄膜制备

在SSP硅带衬底上制备开口SiO2隔离层,在隔离层上沉积多晶硅薄膜籽晶层;然后以ZMR将制备的多晶硅薄膜区融、进行再结晶,制备了SSP隔离层上多晶硅薄膜,并制备了多晶硅薄膜电池。研究结果表明:ZMR对籽晶层的区融、结晶效果比较理想,晶粒尺寸增大到厘米级长、毫米级宽;经过晶硅薄膜沉积后,开口隔离层的孔洞未完全被多晶硅薄膜层覆盖住;制备的电池的光特性参数Voc、Isc、FF都比较低,电池的最高转换效率为3.83%;指出了改进的工艺措施。     

纳米硅薄膜及纳米硅薄膜太阳电池

综述了纳米硅薄膜及纳米硅薄膜太阳电池的制备方法、结构特性、光电特性等，显示出其有重要的应用前景。迄今为止，最好的纳米晶硅薄膜太阳电池的光电转换效率已达8．7％。     

微晶硅材料和电池特性的相关研究

主要采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术制备了系列微晶硅材料和电池。通过对材料电学特性、结构特性和电池间性能关系的研究,获得了高效率微晶硅薄膜太阳电池所对应材料的基本特性:暗电导在10~(-8)s/cm量级上,光敏性大于1000,晶化率约50%。进行了制备电池的开路电压和表观带隙之间关系的研究。