快速汽相沉积法制备硅薄膜太阳电池

对在重掺杂抛光单晶硅衬底上用ＲＴＣＶＤ法形成硅薄膜太阳电池进行了研究。衬底为〈１００〉晶向ｐ＋ ＋ 型重掺硅片,电阻率为５×１０－ ３Ωｃｍ 。主要工艺过程为：在衬底上生长一层硅薄膜同时掺硼,膜厚３８μｍ ,扩磷制备ｐ－ｎ 结,背面蒸Ａｌ及Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｇ 制背电极,正表面在扩散后生长一层ＳｉＯ２ ,前面用光刻剥离法制备Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｇ 电极,制成的１ｃｍ ２ 太阳电池,开路电压ＶＯＣ＝ ６１２．８ｍ Ｖ,短路电流ＩＳＣ＝ ２９．３ｍ Ａ,填充因子ＦＦ＝ ０．７５７９,效率η＝ １３．６１。对一些影响电池特性的因素进行了研究,发现硅薄膜的掺杂浓度、发射层的掺杂浓度以及减反射层都对太阳电池的特性有较大影响。     

化学沉积法中立方相和六方相CdS薄膜的制备及其特性

采用化学沉积法制备了多晶CdS薄膜;利用X射线衍射仪、原子力显微镜、透射光谱以及光电导测试等方法表征了CdS薄膜的晶体结构、光学特性和电学特性。结果表明:通过改变反应液中Cd2 离子浓度(0.002~0.008mol.L-1)和提高沉积温度(80~90℃)来加快沉积速率,CdS薄膜晶相由六方相(H)向立方相(C)转变,且禁带宽度随Cd2 离子浓度增大逐渐变大;当Cd2 离子浓度从0.002mol.L-1增加到0.005mol.L-1时,薄膜呈六方相,浓度为0.006mol.L-1时出现六方与立方两种晶相共存,而浓度为0.008mol.L-1时薄膜转变为立方相。CdS薄膜表面形貌、光学特性、电学特性也随Cd2 离子浓度的增大而有规律的变化。     

在SiO2和Si3N4膜上用RTCVD法沉积多晶硅薄膜的研究

报道了在ＳｉＯ２和Ｓｉ３Ｎ４膜上用ＲＴＣＶＤ法直接沉积多晶硅薄膜的实验结果,在这两种薄膜上制备出了具有柱状晶粒的多晶硅薄膜,发现两者在薄膜的结构和结晶取向上有很大不同,用ＲＴＣＶＤ法在ＳｉＯ２膜上沉积的多晶硅膜,晶粒较大,晶粒间的空隙也较大,晶粒的择优取向为（１１１）,在Ｓｉ３Ｎ４膜上沉积的多晶硅薄膜,晶粒尺寸较小,晶粒致密,晶粒间苯无空隙,晶粒的择优取向为（１００）。     

化学水浴沉积CIGS太阳电池缓冲层ZnS薄膜的研究

在含有ZnSO4、SC(NH2)2、NH4OH的水溶液中采用CBD法沉积ZnS薄膜,研究了沉积时间、水浴温度、搅拌等工艺条件对沉积薄膜的影响。薄膜的厚度与搅拌的强度有很大关系,表明扩散传质是薄膜生长的控制步骤。XRF和XRD测试表明沉积的薄膜中含有ZnS和Zn(OH)2,SEM测试表明薄膜颗粒大小相近,但不致密。随着沉积时间的增加,薄膜厚度增加,透过率减小。当前采用CBD-ZnS薄膜制备的无镉CIGS太阳电池转换效率达到8.54%。     

在SiO2和Si3N4膜上用RTCVD法沉积多晶硅薄膜的研究

Results　of　polycrystalline　silicon　thin　film　on　SiO₂　and　Si₃N₄　fabricated　by　RTCVD　are　reported．The　columnar　structure　of　the　crystalline     

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％。     

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℃）。     

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。     

SOI材料上硅薄膜电池的研究

用注氧隔离法在单晶硅衬底中形成SiO2隔离层,制备成SOI(SiliconOnInsulator)衬底,用快速化学汽相沉积(RTCVD)法在此衬底上制备硅薄膜,热扩散形成PN结,制备成薄膜太阳电池,电池表面钝化及减反膜采用的是等离子增强化学气相沉积(PECVD)方法制备的SiN,薄膜电池的电极全部由正面引出,制成的23μm厚薄膜电池的光电转换效率为8 12%(1×1cm2,AM1 5,23℃)。扩展电阻的测量表明电池有良好的PN结特性;量子效率测量表明SiN比常规的热氧化SiO2有更好的减反射和钝化作用;电池的暗特性表明电池具有较高的串联电阻,并分析了正面引电极对串联电阻的影响。     

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。     

模拟非硅衬底上转换效率10%的多晶硅薄膜太阳电池

在重掺杂非活性单晶硅片上生长一定厚度的SiO2，开窗口后作为衬底，利用快速热化学气相沉积（RTCVD）及区熔再结晶（ZMR）方法制备多晶硅薄膜太阳电池。由于采用了区熔再结晶（ZMR）的方法，获得了取向一致的多晶硅薄膜,为薄膜电池的制备打下了良好的基础,转换效率达到10．21％。     

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。     

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。     

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.