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％。     

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℃).     

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℃）。     

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.     

AlN薄膜对太阳能吸收率的研究

采用磁控溅射方法,在高纯氩气和氮气混合气氛下成功制备出Al(W)-AlN系太阳能选择性吸收薄膜。借助吸收光谱分析,比较了Al、W两种反射层材料上制备单层AlN和多层AlN薄膜的光谱吸收特性。结果表明:多层AlN薄膜比单层AlN薄膜的吸收性能好;W比Al更适合做反射面材料,W-渐变型多层AlN膜系对太阳能的吸收率可达到80%以上。     

超高浓度钛掺杂硅薄膜的制备及光电特性研究

将磁控溅射和热丝化学气相沉积相结合,制备出超高浓度钛掺杂的氢化非晶硅薄膜.通过光发射谱(OES)分析了热丝加热前后直流溅射辉光特性,结果表明热丝加热与否对直流溅射过程的影响不大.俄歇电子能谱显示钛在薄膜中是均匀分布的,改变磁控溅射的功率可控制薄膜中钛的含量,薄膜在可见和红外光的吸收随钛浓度的增加而显著增强.掺钛非晶硅薄膜仍表现出半导体特性,电阻率随着温度的降低而提高,满足变程跳跃电导输运机制.采用激光熔融(PLM)对薄膜进行退火,薄膜晶化率达50％以上.晶化的掺钛硅薄膜仍保持较高的可见-红外波段的光吸收.     

RTCVD沉积轻掺和不掺硼多晶硅薄膜结构和电学性能的研究

利用快速加热化学气相沉积(RTCVD)系统在高纯石英衬底上分别制备了轻掺和不掺硼的多晶硅薄膜,并利用XRD、SEM高阻Hall测量和光电导谱测量技术研究了它们的结构和电学性能.结果表明,1150℃在石英衬底上生长的本征多晶硅薄膜具有[111]择优生长取向,而轻掺硼的多晶硅薄膜则同时具有[311]和[200]两个晶向上的择优取向.通过轻微掺入硼,多晶硅薄膜晶粒尺寸分布的均匀性得到了很大改善.高阻Hall测量表明轻掺硼的多晶硅薄膜具有更高的Hall迁移率因而具有更好的电学性能.光电导谱则量结果表明所制备的多晶硅薄膜的光学带隙与晶体硅的非常接近,在1.1eV.     

基于不确定型网络图的建设工程造价模拟仿真方法研究

以往定额法对工程造价的计算并没有完全体现出不同工序中资源损耗的不确定性。基于不确定型网络图对建设工程造价模拟方法进行研究,从施工网络图中不同环节的资源损耗的微观角度出发,针对各类资源损耗的分布函数进行统计研究,并选择把网络图当成是架构,利用蒙特卡罗方法来面向施工整个过程的资源损耗展开宏观层面上的模拟和仿真,得出总消耗的分布函数,确定相应条件下的工程造价。     

热丝辅助MWECR-CVD法沉积氢化非晶硅薄膜研究

为了降低a-Si:H薄膜中的氢含量,提高其稳定性,在我们MWECR-CVD系统中引入了热丝装置,热丝对等离子体的热辐射使等离子体升温,既促进了气体的进一步分解和电离,获得较多的低氢原子基团,也减少了活性高硅烷聚合物的生成,从而使薄膜中的(SiH2)n的含量降低。同时,热丝对样品表面提供的热辐射和光辐射也可以进一步降低薄膜的氢含量。实验结果表明,用这种装置沉积的a-Si:H薄膜,氢含量可降低到4.5at%左右,稳定性明显增强,光敏性也有一定改善。     

三角元薄膜拼合太阳能聚光器汇聚性能研究

针对一种轻质量的张拉薄膜太阳能汇聚系统,以三角元薄膜拼合反射面为研究对象,同时考虑模型原理误差、太阳光不平行度、接收器遮挡影响,跟踪误差等因素,采用蒙特卡罗法数值对比2种不同三角元拼合膜面在接收面的汇聚辐射能流密度分布情况,分析不同拼合形式、分环数、焦径比、跟踪误差对接收面辐射能流密度分布的影响,为三角元薄膜拼合太阳能...     

CIS和CIGS薄膜太阳电池的研究

采用蒸发硒化方法制备了P型CIS（铜铟硒）和CIGS（铜铟镓硒）薄膜,用蒸发法制备N型（硫化镉）,二者组成异质PN结太阳电池,经退火处理,CIX和CIGS薄膜太阳电池的效率分别达到8．83％和9．13％,对制膜过程中彻底的选择,背电极的制备,GIS各元素蒸发控制和镓的掺入等工艺技术问题进行了深入探讨,对电池的退火处理提出了自己的见解。     

GROWTH OF HETEROEPITAXIAL CdTe LAYERS ON REUSABLE Si SUBSTRATES AND A LIFT-OFF TECHNIQUE FOR THIN FILM SOLAR CELL FABRICATION

Heteroepitaxial (111) and (100) oriented CdTe layers have been grown on Si substrates by conventional molecular beam epitaxy (MBE) and photo-assisted MBE (PAMBE) using stacked BaF₂-CaF₂ as a buffer to overcome the 19% lattice mismatch between Si and CdTe. Heteroepitaxial As doped p-type CdTe(lOO) layers have been grown on BaF₂-CaF₂/Si(100). The dopant activation is accomplished using an extra Cd source and laser illumination of the substrate during growth. The growth kinetics and surface reconstructions have been studied using RHEED during CdTe growth under different conditions, and the induced effects on Te-desorption, Cd-migration, and As-substitution on Te-vacancy site have been correlated. The resistivity of As doped CdTe layers is down to 20 ohm cm. The 8 K photoluminescence spectra of such a layer shows a dominant (A^°, X) peak at 1.590 eV and the As acceptor level corresponds to a shallow level with = 60 me V activation energy. A lift-off technique has been used to separate the single crystal CdTe thin films from the Si wafer by dissolving the fluoride buffer. CdS/CdTe solar cells have been fabricated in these layers.     

电共沉积InGaAs薄膜材料

阐述了电共沉积方法制备发射光波长近于1.3-1.5um的InGaAs薄膜材料,用能谱分析仪进行薄膜成分分析,用分光光度计和单色仪测量薄膜的透射率,同时测量了薄膜I－V特性,导电类型,厚度及其表面形貌,分析结果表明该方法是半导体薄膜材料制备的一种新途径。     

电沉积法制备CuxS薄膜及其性质研究

利用电沉积的方法制备CuxS薄膜，研究了不同的络合剂，不同的硫源及不同的热处理温度对电沉积制备CuxS薄膜性质的影响。研究发现：不同的络合剂可以制备得到不同相的CuxS薄膜，用EDTA作为络合剂的时候得到是六方相的Cu2S其主要晶面是(102)，当用柠檬酸钠作为络合剂的时候得到的是单斜的Cu31Sl6其主要晶面是(842)。当用Na2S2O3作为硫源的时候得到的是单斜的Cu31S16其主要晶面是(842)，当用硫脲作为硫源的时候得到是六方相的CuxS其主要晶面是(102)。随着热处理温度的提高，薄膜的结晶程度有了很大的提高，晶粒有了明显的长大，不同温度的热处理证实了CuxS薄膜的生长是沿着[102]方向定向生长的。     

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％。     

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）。     

THIN FILM EVAPORATION ON A CURVED SURFACE

A mathematical model predicting evaporation and fluid flow in evaporating film region formed on a curved surface is developed to determine the interface temperature, heat flux distribution, and film profile in the thin film region. The numerical results show that the temperature of an equilibrium film on the curved surface of solid wire is larger than that on a flat surface and the equilibrium film thickness formed on the curved surface of solid wire is smaller than the one on the flat surface if the bulk fluid curvature of both evaporating film regions is the same. The rate of increase of the magnitude of total heat transport through the evaporating thin film region per unit length begins to decrease with larger superheat temperature due to the effect of a decreasing evaporating film region length. This potentially produces a limit of the maximum amount of heat transport through the micro regions for a given evaporator geometry. The current investigation provides a better understanding of the effects of interfacial forces on evaporation and fluid flow in thin film regions formed on a curved surface.     

真空气相沉积制备碲化镉薄膜的电学和光学特性

用真空气相9沉积法，同时蒸发Cd和Te材料，在玻璃衬底上沉积CdTe薄膜。对CdTe薄膜掺杂In，并氮气作保护气体，在不同温度和时间下对薄膜进行热处理，研究薄膜的电学特性和光学特性。结果表明，用真空气相沉积法制备的CdTe薄膜的电学、光学特性和由其他方法制备的CdTe薄膜的电学和光学特性基本一致。