晶硅太陽能電池表面Sb2Ox-Al2O3復合薄膜的制備及其增效性能研究.pdf

1、晶硅太陽能電池在眾多類型的太陽能電池中，是目前轉換效率最高，技術最成熟的光伏器件。近年來，對于半導體納米材料增效晶硅太陽能電池的研究成為太陽能電池增效的研究熱點。本文以化學水浴法（CBD）和溶膠凝膠法（sol-gel）為核心，在晶硅太陽能電池片表面沉積生長了 Sb2Ox/Al2O3納米金屬氧化物薄膜，形成了 Sb2Ox/Al2O3/c-Si復合電池結構。通過場發(fā)射掃描電子顯微鏡分析儀（FESEM）、X-射線粉末衍射分析儀（XRD）、X-

2、射線光電子能譜分析（XPS）、固體紫外-可見-近紅外漫反射光譜分析儀（UV-VIS-NIR）、半導體材料少數載流子壽命測量儀、四探針測試儀對薄膜結構、形貌、光學性能及少子壽命、方塊電阻等方面進行表征。利用太陽光模擬器、太陽電池光譜響應/量子效率(QE)/IPCE測試系統(tǒng)以及電化學工作站，測試了復合電池的光電轉換性能。
　　本文首先通過CBD法在晶硅電池片表面制備了Sb2Ox納米膜，經過適當的溫度處理，Sb2Ox與 c-Si緊密結合

3、形成異質結構。研究了不同Sb(Ac)3濃度以及表面活性劑添加量對 Sb2Ox納米膜形貌、性能的影響。測試了 Sb2Ox納米膜/c-Si復合太陽能電池的光電性能，相比于未經處理的電池片，量子效率和光電轉換效率都有明顯提升，利用XPS分析和電化學阻抗譜證實了 Sb2Ox納米膜中Sb5+作為電子給體，Sb3+作為電子受體，在晶硅片表面形成了類 PN結結構，利用類PN結的內建電場，加速了光生載流子的傳輸與分離，大大減少其在表面的復合損耗。在此基