SiON／SiN太阳电池双层减反膜的性能研究

报道了用电子回旋共振化学气相沉淀积技术淀积ＳｉＯＮ／ＳｉＮ双层硅太阳电池减反膜的实验研究。用红外吸收谱，俄歇电子谱以及二次离子质谱等实验方法对薄膜的组分，结构２，界面过渡区的特性以及膜层中的氢分布进行了分析，实验表明：在制备减反射膜中，要获得较佳的减反效果，应尽量降低淀积温度，增大微波功率。     

用于太阳集热器的sol-gel宽带SiO_2减反膜

为了提高太阳集热器的集热效率 ,必须抑制透明盖板表面的反射 ,纳米多孔 Si O2 薄膜可以达到宽带减反射效果。理论分析获得了优化的纳米多孔复合 Si O2 宽带减反膜的光学参数 ,实验上通过 TEOS水解与缩聚反应 ,控制不同的催化剂、反应剂配比等条件 ,成功获得了不同颗粒的 Si O2溶胶 ,制得具有折射率可调的 sol- gel薄膜以及台阶折射率变化的双层纳米复合 Si O2 薄膜。薄膜的光学参数采用椭偏仪和台阶仪进行测量 ,薄膜形貌特征及结构通过 SEM观测 ,基底和薄膜的反射率则用分光光度计测量。在 30 0— 2 5 0 0 nm波段内玻璃表面的平均反射率 ,从未镀膜的 0 .0 6 9降低到镀膜后的 0 .0 12 ,实验结果与理论计算基本吻合。     

低温生长SiO2钝化膜在太阳电池上的应用

主要研究在晶体硅衬底上采用干氧氧化法生长SiO2薄膜,通过改变非晶SiO2薄膜的生长温度、时间以及气体流量等参数优化工艺条件,增强对硅片的钝化作用,提高光生少数载流子寿命.实验发现在840℃下生长的非晶SiO2薄膜对硅片钝化效果最佳,可将硅片少子寿命提高约90%.此外,为优化SiO2/SiNx双层膜的减反射作用,采用Matlab程序计算SiO2/SiNx双层膜的反射谱,从理论上获得最优的膜系组合.实验发现生长有SiO2钝化膜的SiO2/SiNx双层膜太阳电池相对单层SiNx膜太阳电池,短路电流和开路电压分别提高了0.2A和8mV,转换效率提高约9%.     

PECVD SiO_2-SiN_X叠层钝化膜的研究

首先使用正交设计法对SiN_X和SiO_2膜的PECVD(等离子体增强化学气相沉积)特性进行了研究,分别得到了两种膜的最佳沉积条件。然后使用PECVD在P型多晶硅片发射极上沉积了SiO_2-SiN_X叠层钝化膜,并与SiN_X单层钝化膜进行比较。通过测试硅片在退火前后少子寿命的变化,考察了两种钝化膜对太阳电池发射极的钝化效果,结果表明SiO_2-SiN_X叠层膜具有更好的钝化效果。利用反射率测试仪测试了两种膜的反射率,其反射率曲线基本相同。最后,测量了采用该叠层膜制作的太阳电池的量子效率和电性能,其短路电流和开路电压均比采用SiN_X单层膜的电池要好,转换效率提高了0.25%。     

超薄晶硅太阳电池表面介质纳米结构减反及陷光机理研究

该文以实现宽谱减反、吸收增强的介质纳米结构织构化表面超薄晶硅太阳电池为目标,利用时域有限差分(FDTD)方法,系统仿真不同形貌纳米结构对太阳电池宽谱减反及吸收性能的影响。同时,借助仿真所得电场强度分布数据,进一步分析介质纳米结构织构化表面的超薄晶硅电池减反及陷光机理。结果表明:基于Mie共振散射、Fabry-Perot共振等多种模式的共同作用,表面制备介质纳米结构的超薄晶硅电池对入射光的吸收能力较表面制备单层减反层的电池大大提升,在部分波段甚至超过Yablonovitch界限。     

用于太阳集热器的sol—gel宽带SiO2减反膜

为了提高太阳集热器的集热效率,必须抑制透明盖板表面的反射,纳米多孔ＳｉＯ２薄膜可以达到宽带减反射效果。理论分析获得了优化的纳米多孔复合ＳｉＯ２宽带减反膜的光学参数,实验上通过ＴＥＯＳ水解与缩聚反应,控制不同的催化剂,反应剂配比等条件,成功获得了不同颗粒的ＳｉＯ２溶胶,制得具有折射率可调的ｓｏｌ－ｇｅｌ薄膜以及台阶折射率变化的双层纳米复合ＳｉＯ２薄膜。薄膜的光学参数采用椭偏仪和台阶仪进行测量,薄膜形     

Al2O3/SiOxNy/SiNx叠层钝化膜对PERC太阳电池性能及LID效应的研究

由于等离子体增强化学的气相沉积（PECVD）法制备的SiO_xN_y薄膜中含有大量H原子,因而具有优异的表面钝化性能。通过在PERC太阳电池的Al₂O₃/SiN_x背钝化叠层中间插入一层SiO_xN_y薄膜,形成Al₂O₃/SiO_xN_y/SiN_x结构,可避免SiN_x所带的固定正电荷对Al₂O₃负电荷场钝化效应的负面影响。试验结果表明,硅片少子寿命从原来的130 μs提高至162 μs,电池转换效率增加0.09%。同时,基于Al₂O₃/SiO_xN_y/SiN_x背钝化的PERC太阳电池的LID也得到了改善,由对照组的1.83%下降到实验组的1.09%。     

背钝化太阳电池背面钝化膜与金属化技术的匹配研究

随着高效太阳电池研发的不断推进,优质的表面钝化已成为高转换效率太阳电池不可或缺的组成部分。本文通过对背面金属化过程铝浆对钝化膜侵蚀作用的分析,匹配背面钝化膜对金属化过程的侵蚀抵御能力,确定了钝化膜折射率的范围,结合背面钝化效果的研究,进一步确定了钝化膜折射率的目标值。     

晶体硅太阳电池钝化工艺的研究

采用热氧化法在多晶硅及单硅大面积太阳电池上生长二氧化硅钝化膜,结合丝网印刷制电极及二氧化钛减反射膜工艺,使太阳电池的扩散长度及效率得到改进。也进行了在多晶硅太阳电池上采用等离子沉积法制作氮化硅减反射膜的研究。     

太阳电池减反射膜系统的研究

减反射膜系的制备对于高效空间太阳电池来说非常重要,对其进行优化设计可以大幅度的提高太阳电池的短路电流,从而提高太阳电池的光电转换效率,从波动光学的基本原理出发,用加权平均反射率作为评价膜系设计质量的参数,编制出了进行减反射膜系优化设计的计算机程度,理论上可以使太阳电池表面的加权平均反射率降到1％以下,提高了电池的短路电路。     

宽角度硅太阳电池减反射膜的优化设计

以太阳电池减反射膜为研究对象,考虑太阳光从O°～60°宽角度人射,同时结合硅的光谱响应和太阳光谱分布,采用加权平均反射率作为评价膜系质量的标准,利用数值计算设计了的最佳双层减反射膜SiNx/SiOxo计算结果表明30°是设计减反射膜的最佳优化角度.对于入射介质为空气时,最优薄膜参数为nSiNx=2.3,dSiNx=56nm,nSiO2=1.46,dSiO2=90nm.当太阳电池封装后,即入射介质为硅胶时,最佳膜系参数为nSiNx=2.3,dSiNx=65nm,nSiOx=1.63nm,dSiO=80nm.     

太阳能集热系统减反射涂层的研究

报道了用国产ＳＳ－１硅溶胶制备减反射涂层的方法。硼硅玻璃经减反射处理后反射率降低４．５％。讨论了影响涂层光学性能的因素。用该法制备的减反射膜光学性能优良，生产设备简单，原料价格便宜，适宜在平板和真空管集热器玻璃表面上大面积涂覆减反射膜。     

染料敏化太阳电池中电子传输性能

通过检测染料敏化TiO2纳米晶太阳电池中TiO2膜厚度和入射光的强度对电池光电转换性能的影响来研究电池中电子的传输性能。结果表明：TiO2膜厚度和入射光强度对电池性能有很大的影响。当TiO2膜厚度增大时，电池的短路电流(Isc)加大，而填充因子(ff)下降，开路电压(Voc)先上升后下降，电池的单色光光电转化效率(IPCE)增大；当光强度加大时，电池的短路电流和开路电压均增加，但是电池的填充因子降低。并用UV-Vis等手段表征了染料RuL2(SCN)2。     

AlxGa1-xAs/GaAs太阳电池MgF2/ZnS双层减反射膜的研究

介绍了在AlxGa1-xAs/GaAs太阳电池上制备MgF2/ZnS双层减反射膜的研究工作,引入了有效反射率R,并通过使Re极小来实现减反射膜的优化设计,考虑了MgF2/ZnS双层减反射膜与窗口层的耦合,实验上获得了良好的减反射膜,提高了AlxGa1-xAs/GaAs太阳电池的短路电流和效率,表明用Re极小化来设计减反射膜是合理的。     

MIS／IL p—Si太阳电池的几种低温表面钝化

对P－硅基体的MOS,MNS,MNOS3种钝化系统通过C－V特性测试和电性能分析,系统比较了不同结构及在不同的工艺条件下的介面态,介面固定正电荷和漏电流等参数。结果表明对于MIS／IL p－Si太阳电池,通过工艺优化,MNOS可以发挥良好的表面钝化和存储固定正电荷的功能。     

基于图象处理的太阳电池串滴胶质量检测

针对太阳基板的自动布贴工艺中太阳电池串的滴胶质量控制问题,提出了采用图象处理技术评估电池串滴胶质量的检测方法,通过对电池片的滴胶面积比、滴胶质心、滴胶形状复杂度的计算,给出了判断滴胶合格与否的量化指标。该方法对提高空间太阳电池串的滴胶质量,降低空间太阳基板表面贴装过程的电池串损耗具有重要的实际价值,实验进一步证明了该方法的有效性。     

热氧化生长的SiO2钝化膜对晶体硅太阳电池性能的影响

使用干氧热氧化的方法在晶体硅太阳电池表面生长SiO2钝化膜。结果表明:在780℃下生长的氧化薄膜钝化效果较好,实验检测少子寿命提高了8.3μs,以此为基础制备的太阳电池转换效率达到17.38%。实验还对氮气气氛下的氧化进行研究,发现当氮气流量为10L/min时,能强化薄膜的钝化效果,少子寿命可提高9.4μs。