a-Si∶H的XPS研究

采用XPS技术和相应的化学位移理论及谱峰拟合方法研究了a-Si∶H薄膜。本文报道了含氧a～si∶H中可能出现和存在的不同化学构态,深度分布和不同衬底材料导致的不同界面特性和表面特性。     

a-Si∶H薄膜的再结晶技术发展概述

论述了非晶硅薄膜的主要再结晶技术,包括传统的炉子退火、金属诱导晶化、微波诱导晶化、快速热退火和激光晶化。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。     

PIN结构a-Si∶H电池的光诱导弛豫现象

本文报道了用毫秒方波光脉冲对PIN结构非晶硅电池输出光电流瞬态特性的研究结果。在测得的特性曲线中,起始端出现一个与激发光波长和外加偏压有关的半宽约0.1毫秒的峰状结构。峰的产生和特性可用i层内靠p层一边的空穴积累和n层一边的电子积累解释,峰下积分面积大小可用它们的积累数目多少解释。     

磷掺杂对a-Si的吸收系数及隙态的影响

本文从磷掺杂对价带顶上隙态和导带带尾分布的影响,讨论了掺杂对非晶硅隙态的影响。轻掺杂使带隙深处态密度增加;重掺杂还加宽了价带带尾。掺杂对导带带尾影响不明显,掺杂造成光隙的减少是由于价带带尾单方面变动造成的。     

a-Si:H薄膜的再结晶技术发展概述

论述了非晶硅薄膜的主要再结晶技术，包括传统的炉子退火、金属诱导晶化、微波诱导晶化、快速热退火和激光晶化。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。     

直流辉光放电a-Si∶H在曝光态和退火态的光电导对温度及光强的依赖特性

本文报道了直流辉光放电本征α-Si:H薄膜的电学和光学参数的测试结果,着重讨论了曝光态和退火态光电导的温度及光强依赖特性。发现样品在退火态时靠近室温以下有热猝灭现象;在曝光态时该热猝灭谷消失。光电导的光强依赖权重γ(σ_(ρh)∞F~γ)是温度和光强的函数,曝光态γ比退火态大,且在低温强光时γ>1,出现超线性。表明禁带中存在对电子俘获截面不同的带隙态;延长曝光不仅增加新的复合中心,还改变原有复合中心的俘获截面。     

RF-PECVD制备硼掺杂氢化非晶硅氧(a-SiO_x∶H)薄膜及其光电特性研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)方法,在不同CO_2与硅烷气体流量比(R_C=[CO_2]/[SiH_4]=0.0、0.5、1.0、2.0)、衬底温度(T_S=200℃)、乙硼烷掺杂浓度(R_B=[B_2H_6]/[SiH_4]=1.5%)、高氢稀释比(R_H=[H2]/[SiH_4]=200)、高气压(220 Pa)和高功率密度(1 W·cm~(-2))条件下制备一系列氢化非晶硅氧(a-SiO_x∶H)薄膜。通过分光光度计(UV-VIS)透射谱分析薄膜折射率n、光学带隙E_g与R_C的关系;采用绝缘电阻测试仪进行变温暗电导测试,分析讨论暗电导σ_d、激活能E_a与R_C的关系;运用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对薄膜的键合模式及薄膜中氧、氢含量进行分析表征。结果显示,随R_C增加,薄膜光学带隙展宽,折射率减小,激活能E_a增大,费米能级向导带底移动,薄膜缺陷增多。     

Characterization and simulation of a-Si:H/μc-Si:H tandem solar cells

We simulated device characteristics of a-Si:H single junction, μc-Si:H single junction and a-Si:H/μc-Si:H tandem solar cells with the numerical device simulator Advanced Semiconductor Analysis (ASA). For this purpose we measured and adjusted electrical and optical input parameters by comparing measured and simulated external quantum efficiency, current−voltage characteristic and reflectivity spectra. Consistent reproducibility of experimental data by numerical simulation was achieved for all types of cells investigated in this work. We also show good correspondence between the experimental and simulated characteristics for a-Si:H/μc-Si:H tandem solar cells with various absorber thicknesses on both Asahi U-type SnO₂:F and sputtered/etched (Jülich) ZnO:Al substrates. Based on this good correlation between experiment and theory, we provide insight into device properties that are not directly measurable like the spatially resolved absorptance and the voltage-dependent carrier collection. These data reveal that the difference between tandem solar cells grown on Asahi U-type and Jülich ZnO substrates primarily arises from their optical properties. In addition, we find out that the doped layers do not contribute to the photocurrent except for the front p-layer. We also calculated the initial efficiencies of a-Si:H/μc-Si:H tandem solar cells with different combinations of a-Si:H and μc-Si:H absorber layer thicknesses. The maximum efficiency is found at 260 nm/1500 nm for tandem solar cells on Asahi U-type substrates and at 360 nm/850 nm for tandem solar cells on Jülich ZnO substrates.     

高电导宽带隙微晶-非晶混合相p型Si∶H薄膜研究

本文报道一种适于做a-Si电池窗口材料的高电导宽带隙微晶-非晶Si:H薄膜。这种材料采用辉光放电法在高功率下分解SiH_4和B_2H_6混合气体制得,室温电导率σ_(?)最高为20(Ω-cm)~(-1),相应光学带隙E_(opt)为1.70—1.75eV,电导激活能为0.02eV。X射线和电子衍射分析表明,电导率10~(-4)(Ω-cm)~(-1)或更高的膜显示微晶(μc~-)相。随电导率的增加,膜结构逐渐向全晶化相变化。讨论了制备高电导宽带隙p型Si:H膜的淀积条件。     

400cm2 a-Si/a-Si叠层太阳电池的研究

以全部国产化装备和工业用原材料，以简单铝背电极制备出初始效率为８．２８％，经室外阳光照射一年后稳定效率为７．３５％，面积为２０ｃｍ×２０ｃｍ，有效面积为３６０ｃｍ２ａ－Ｓｉ／ａ－Ｓｉ叠层太阳电池。主要制备技术措施：（１）ＴＣＯ／ｐ界面接触特性的改善；（２）μｃ－ＳｉＣ∶Ｈ／ａ－ＳｉＣ∶Ｈ复合窗口层技术；（３）ｐ／ｉ界面Ｈ处理；（４）高质量本征ａ－Ｓｉ∶Ｈ材料；（５）优良的ｎ１／ｐ２隧道结；（６）最佳电池结构设计等。     

The temperature dependence of the characteristics of sputtered a-SiH solar cells

It is now well established that the properties of hydrogenated amorphous silicon are highly dependent on the preparation conditions. In this paper we describe the Schottky barrier characteristics of cells incorporating a-SiH grown at different substrate temperatures and in various hydrogen partial pressures. The characteristics of the cells in the dark and under illumination are highly dependent on the type of the dominant conduction process. The illuminated cell characteristics are described for cells with efficiencies of 2%. The open-circuit voltage V_oc and the short-circuit current I_sc are shown to be temperature dependent and the dependence is more pronounced for non-optimum cells than for optimum devices. The spectral response for the cells is also described.     

氢注入在硅异质结太阳电池a-Si:H窗口层中的研究

基于热丝化学气相沉积(Cat-CVD)系统开展氢注入对超薄(<10 nm)氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜特性改善的研究,发现适当的氢注入可提高薄膜内的氢含量、降低其微结构因子并展宽其光学带隙.将该方法用于处理硅异质结(SHJ)太阳电池入光侧的本征非晶硅(i-a-Si:H)及N型非晶硅(n-a-Si:H)薄膜钝化层,可显...     

考虑两相流音速时气固两相流激波研究

1引言超音速冷喷涂(CSC),又称为冷空气动力学喷涂(CGDS),是一种新型的喷涂表面沉积的方法[1~3]。在超音速冷喷涂中,喷涂粉末与气体混合后,在缩放流道内形成超音速流动,与基板碰撞后喷涂粒子在基板上沉积。由于两相介质是超音速流动,此时气固两相流激波起着至关重要的作用。气固     

单结a-Si太阳电池稳定性的研究

本文报道了单结非晶硅太阳电池稳定性研究结果,对S-W效应在总衰退中所占的比重进行了分析,结合工艺提出了几项与改善电池稳定性有关的措施,最后对a-Si材料和电池稳定性的前景作了讨论。     

a-Si:H(p)/c-Si(n)异质结太阳电池的模拟优化

通过AFORS-HET软件模拟了TCO/a-Si:H(p)/a-Si:H(i)/c-Si(n)/a-Si:H(i)/a-Si:H(n)/Ag结构的硅异质结电池中硅衬底电阻率、本征非晶硅薄膜厚度、发射极材料特性以及TCO功函数对电池性能的影响。结果表明:在其它参数不变的条件下,硅衬底电阻率越低,转换效率越高;发射极非晶硅薄膜厚度对短路电流有较大影响,发射极掺杂浓度低于7.0×10¹⁹cm^-3时,电池各项性能参数都极差;TCO薄膜功函数应大于5.2 eV,以保证载流子的输运收集。     

两相工频感应电炉

两相工频感应电炉是采用T/L接线的变压器取代具有两只感应线圈的单相工频感应电炉的电源装置,使单相结构两相运转,以保持三相电网的平衡。介绍了两相工频感应电炉的原理、电压和容量计算,三相电流的不平衡度及经济效益。     

气固两相旋流中气粒两相流场特性数值模拟

以气固旋流分离器为研究对象，对气相采用κ-ε模型及代数应力模型，对颗粒相应用随机轨道模型，并考虑相间耦合的相互作用，建立了描述气固两相旋流中气粒两相流场特性数学模型，同时，应用SIMPLEC方法，成功地进行了气固两相旋流听敢粒两相流场特性数值模拟。结果表明：在内锥体顶部上方易形成旋涡；分离器靠外壁处气流为上升流，且偏向出口；在分离器中心区域存在回流，越靠近底部，回流越明显；尘粒初始位置越靠近分离器入口断面底部与分离器外侧越易到达分离器底部；在相同初始条件下，较大粒径尘粒易于到达分离器底部，较小粒径尘粒则先向分离器底部运动，后又向分离器顶部运行，从而可能从分离器出口跑出，或在分离器中某一位置不停旋转。     

沉积温度和激光刻线功率对a-Si材料H含量及电池组件效率的影响

系统研究了非晶硅本征层的沉积温度和激光刻线功率对薄膜电池组件性能的影响。各非晶硅薄膜(P层、I层和N层)采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)制备。I层的光学带隙随着沉积温度的升高而降低,同时也引起电池转换效率的变化。采用傅里叶红外分析检测I层的H含量及键合方式,H含量及键合方式的变化是引起光学带隙变化的根本原因。激光刻线的形貌采用光学显微镜作微观分析,而采用不同激光功率刻线后,薄膜电池的性能也有所差异,结果显示7.5μJ是最合适的功率。     

无定型Si_(1-x)Ge_x∶H合金与迭层太阳电池

一、引言 无定型硅氢合金(a-Si:H)太阳电池,最近几年发展十分迅速。但是,由于a-Si:H的少子扩散长度比较小,n型材料的空穴迁移率不足1cm~2/V·s,相应的扩散长度仅为十分之几微米,这就限制了电池的收集效率。要解决这一矛盾,提高电池效率,主要途径有两个:一是改善材料的性质,增加少子的扩散长度,然而非晶半导体材料有其本身的局限性;二是从器