非晶硅薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)設(shè)計與關(guān)鍵工藝研究.pdf

1、非晶硅薄膜太陽能電池具有制備成本低,可低溫沉積,適用于柔性襯底等優(yōu)勢,是今后第三代電池發(fā)展的強力候選之一。然而,傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的電池,如單結(jié)非晶硅電池、雙結(jié)非晶硅電池其固有的特點限制著非晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率,影響著非晶硅電池的發(fā)展,本文提出了一種帶有多層吸收層的非晶硅太陽能電池。從理論上分析了非晶硅電池各個層參數(shù)對電池轉(zhuǎn)換效率的影響,對雙結(jié)電池和多層吸收層非晶硅電池做出對比,分析了其效率提高的原因。同時利用 PECVD法制備了電池的雙層吸收層。

2、此外,還制備了非晶硅表面陷光結(jié)構(gòu),分析了納秒激光對吸光結(jié)構(gòu)的影響。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　優(yōu)化了單結(jié)非晶硅太陽能電池,得到了轉(zhuǎn)換效率為11％的單結(jié)非晶硅太陽能電池。在單結(jié)電池的基礎(chǔ)上,模擬出雙結(jié)電池的轉(zhuǎn)換效率為11.281％,建立了吸收層為四層的非晶硅電池的模型,得到轉(zhuǎn)換效率為13.727％的太陽能電池,其在近紅外波段有著明顯的光譜響應(yīng),理論上分析了多層吸收層電池優(yōu)于傳統(tǒng)電池的效率的原因。
　　針對電池表面對太陽光反射

3、的損失,本文制備了具有陷光結(jié)構(gòu)的非晶硅薄膜,分析了在不同氣氛條件、不同激光能量及不同掃描速度下,對薄膜表面結(jié)構(gòu)及光學(xué)性質(zhì)的影響。得到了在六氟化硫氣氛中,能量為3mJ/cm2及掃描速度為0.4?m/s下薄膜的反射率最低。
　　制備了非晶硅太陽能電池的雙吸收層結(jié)構(gòu),先利用PECVD法在不同腔內(nèi)壓強下制備非晶硅薄膜,分析了不同壓強下薄膜的光吸收特性及傅里葉紅外譜。得到了在壓強為80pa下薄膜的光學(xué)特性最優(yōu)。在此基礎(chǔ)上進行不同氣氛條件的激