a-Si：H叠层薄膜太阳电池的最佳设计的计算机模拟

为了更好地利用太阳光谱，提高电池效率．可以在单结电池最佳设计的基础上采用叠层技术。本文对a-Si：H叠层薄膜太阳电池进行了计算机模拟，提出各层电池的禁带宽度最佳匹配以及各层电池本征层的最佳厚度的设计方案。计算表明，当单结电池效率为12．09％时，三叠层电池的效率增加至16．93％，但进一步增加电池的层数，电池效率的增加变得缓慢。另外．禁带宽度对本征层最佳厚度也有一定的依赖关系。禁带宽度越大，本征层最佳厚度也越大。     

PCVD法沉积a-Si:H薄膜初始阶段的计算机模拟

利用Monte Carlo模型研究了用PCVD法沉积α-Si:H薄膜初始阶段团簇的大小和数目与衬底温度的关系。该模型考虑了两个成长阶段,即成核阶段和晶核成长阶段;3种动力学过程,即粒子入射,吸附粒子扩散和吸附粒子脱附过程。模拟结果表明,随着衬底温度的升高,团簇的数目和大小都有所增长,且存在一个最佳温度550K,使团簇的数目达到饱和,晶粒为最大,与实验结果基本相符。     

非晶硅叠层太阳能电池的现状与发展方向

对非晶硅叠层太阳能电池的现状及发展动态进行了综述。分析了目前阻碍非晶硅太阳能电池进一步发展和应用的制约因素 ,提出了非晶硅叠层太阳能电池是今后进一步开发非晶硅太阳能电池的重要方向。介绍了美国Solarex公司的 4平方英尺和 8平方英尺叠层非晶硅太阳能电池的生产线及其工艺 ,并就低成本大批量生产具有较高稳定性的叠层太阳能电池的关键技术如选择和制备优质底电池的i层材料、提高生产率等进行了讨论     

PCVD法沉积a-Si∶H薄膜初始阶段的计算机模拟

利用MonteCarlo模型研究了用PCVD法沉积a Si∶H薄膜初始阶段团簇的大小和数目与衬底温度的关系。该模型考虑了两个成长阶段 ,即成核阶段和晶核成长阶段 ;3种动力学过程 ,即粒子入射、吸附粒子扩散和吸附粒子脱附过程。模拟结果表明 ,随着衬底温度的升高 ,团簇的数目和大小都有所增长 ,且存在一个最佳温度 5 5 0K ,使团簇的数目达到饱和 ,晶粒为最大 ,与实验结果基本相符     

SiGe∶H薄膜太阳能电池研究进展

针对氢化非晶硅(a-Si∶H)薄膜太阳能电池在发展过程中所面临的问题,阐述了氢化硅锗(SiGe∶H)薄膜在太阳能电池制备方面的优越性及其最新研究进展,总结了提高SiGe∶H薄膜太阳能电池效率的几种方法,着重介绍了叠层太阳能电池内部运行机理,分析了影响叠层太阳能电池转换效率的因素,最后对SiGe∶H薄膜材料在太阳能电池领域的应用前景以及一些亟待解决的问题进行了展望。     

退火对 a-Si∶H/a-SiN_x∶H 多层膜光致发光和红外吸收谱的影响

本文报道了经300℃到800℃退火后的氢化非晶硅(a-Si∶H)/氢化非晶氮化硅(a-SiN_x∶H)多层膜77K 的光致发光性能。77K 的光致发光峰值能量随 T_a 增加而减少,其减少速度对几种样品是不同的,由厚度为20(?)的 a-Si∶H 子层组成的多层膜(d_(?)=20(?))要来得慢。当退火温度达到800℃时,d_(?)=20(?)的多层膜仍保留有光致发光特性,而对于 d_(?)=300(?)多层膜和单层 a-Si∶H 膜,当退火到600℃后光致发光特性已消失。文中提出了不同 a-Si∶H 子层厚度的多层膜光致发光特性上的差别是与 a-Si∶H/a-SiN_x∶H 界面氢比体内氢热稳定性来得高有关。后者由多层膜的红外吸收谱与退火温度依赖关系得到证实。     

a-Si∶H薄膜结构对多晶硅薄膜性能的影响

用a -Si∶H薄膜经退火晶化成的多晶硅薄膜 ,其晶化温度、晶粒尺寸和电性能与薄膜的初始结构有密切关系 ,而a -Si∶H薄膜的初始结构依赖于沉积条件。用PCVD方法高速沉积的a -Si∶H薄膜 ,经 550℃的低温退火 ,可以制备平均晶粒尺寸为几百nm ,最大晶粒尺寸为 2 μm ,电导率为 1.6 2 (Ω·cm ) - 1 的优质多晶硅薄膜。     

a-Si:H薄膜的制备工艺对其光电特性的影响

采用MW-ECR CVD方法制备的a-SiH薄膜在模拟太阳光照射下进行光敏性(σp.σ d)和光致衰退测试.对比了有、无热丝辅助沉积的薄膜的光电特性,得出沉积温度是影响薄膜光敏性的主要因素,而适当温度的热丝辅助对于薄膜的光致衰退有一定延缓作用.     

a-Si:H薄膜的再结晶技术及Si膜的Raman光谱分析

论述了非晶硅薄膜的几种主要再结晶技术,着重指出了各种晶化技术已取得的研究成果、优缺点、有待进一步研究的内容及其在多晶硅薄膜太阳电池工业生产中的应用前景.另外,还讨论了通过Raman光谱求纳晶硅薄膜的晶粒尺寸和结晶度的方法.     

CIGS叠层太阳能电池的中间层及稳定性的研究进展

叠层太阳能电池的问世开创了廉价、大面积、高效率太阳能电池制造与应用的新时代,当前研究最深入、应用最广泛的叠层电池主要有非晶硅/微晶硅(α-Si∶H/mc-Si∶H)的硅基叠层电池以及GaInP/GaAs为代表的Ⅲ-Ⅴ族化合物叠层电池,但是这两类叠层电池在长期光照下性能会发生衰退,影响电池的实际应用。因此人们为制造高稳定性和良好匹配度的叠层电池进行了不懈的努力,包括改进电池制造工艺和开发新材料体系的叠层电池等。铜铟镓硒(CIGS)是一种光吸收系数很高的材料且具有优异的光电性能,但CIGS叠层太阳能电池在光电转换过程中的衰减特别快,稳定性较差,远远达不到其理论效率;另外,CIGS硒化物的黄铜矿结构难以控制,导致其电学性能较差。将CIGS与Si电池叠加起来形成叠层电池,两者性能互补,既可提高CIGS材料的电导率,又可以拓宽Si电池的太阳光吸收波长范围。本文归纳了CIGS叠层太阳能电池器件的研究进展,并总结了各种叠层电池的中间结合层AZO(ZnO∶Al)、FTO(SnO_2∶F)、ITO(In_2O_3∶Sn)等的结构以及光电性能等方面的特点,从中间层、结构以及温度控制等方面论述了影响CIGS叠层太阳能电池稳定性的因素,分析了CIGS叠层太阳能电池面临的问题并展望了其前景,以期为制备稳定和高效率的新型CIGS叠层太阳能电池提供参考。     

对非晶硅薄膜进行快速磷扩散以获得本征薄层异质结

本征薄层异质结(HIT)太阳能电池具有优异的性能,包括效率高、成本低、稳定性好、制备温度低等。本研究利用磁控溅射技术在p型单晶硅(pc-Si)衬底上制备一定厚度的本征非晶硅薄膜(i-a-Si),以磷纸为扩散源,通过快速热扩散(RTD)方法进行扩散得到具有p-n结的掺杂非晶硅层(n+-a-Si),最终得到n+-a-Si/i-a-Si/c-Si的异质结结构。系统地研究了扩散过程对a-Si膜(包括i-a-Si和n+-a-Si)晶化程度以及p-n结深度的影响,利用拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)仪、台阶仪、扫描电镜(SEM)等对a-Si膜进行表征,并利用金相显微镜测量p-n结(采用磨角染色法染色)深度,从而获得制备p-n结的最佳扩散温度和时间。     

掺硼a-Si:H薄膜脉冲快速光热退火(PRPTA)的研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积（RF-PECVD）法制备掺硼非晶硅（a-Si：H）薄膜,然后用脉冲快速光热退火（PRPTA）法对其进行固相晶化。研究结果表明：掺硼a-Si：H薄膜在550℃恒温条件下退火3h后,其结晶状况无明显变化;而通过加高温热脉冲可以在玻璃衬底上获得晶化较好的P型多晶硅薄膜。另外,非晶硅薄膜的掺硼浓度及脉冲条件对脉冲快速光热退火的效果有一定影响。     

PECVD法沉积氢化非晶硅薄膜内应力的研究

利用等离子体增强化学气相沉积技术在硅基底上沉积了氢化非晶硅(α-Si:H)薄膜,通过纳米压入仪、电子薄膜应力分布仪、傅里叶变换红外光谱仪等表征技术,研究了沉积时的工艺参数(射频功率、沉积温度、工作压强)对薄膜内应力的影响,对薄膜的本征应力、热应力进行分析,并探讨了射频功率对薄膜红外吸收光谱的影响。研究结果表明,提高射频功率能够使薄膜从张应力转变为压应力,且压应力随射频功率的增大而增大;提高工作压强能够使薄膜从压应力转变为张应力;应力随沉积温度的升高而增大;薄膜中氢含量、SiH组态、SiH2组态含量随射频功率的增大而增大。通过优化工艺,得到了沉积具有较小张应力薄膜的工艺参数(射频功率30W,沉积温度250℃,气体流量80cm3/min(标准状态),工作压强67Pa),并将其成功应用于非晶硅薄膜自支撑悬空结构。     

以溅射为主的叠层硒化法制备大面积铜铟镓硒薄膜

本文采用基于溅射为主的四元叠层硒化法制备大面积铜铟镓硒薄膜.分别利用SEM与EDX对四元叠层这一新方法制备的薄膜进行微观结构分析与成分分布分析.结果发现,在采用四元叠层发制备CIGS薄膜中,提高衬底温度,控制Se源温度即控制预置层中Se的含量可以有效的改善薄膜的微观结构,对已经制备完毕的薄膜进行二次退火,不但可以获得比较好的微观结构,同时还可以有效的控制Ga在薄膜内部沿深度方向的分布.