PECVD制備基于P型單晶硅襯底HIT電池的研究.pdf

1、伴隨著社會的發(fā)展和化石能源儲量的減少，太陽能的利用成為大家關(guān)注的研究方向之一。其中HIT(Heterojunction with intrinsic Thinlayer)電池的研究成為一個非常熱門的方向。它不僅具有晶體硅太陽電池效率高的特點(diǎn)，而且避免了非晶硅薄膜太陽電池的光致衰退效應(yīng)。
　　本文主要是利用RF-PECVD系統(tǒng)進(jìn)行HIT太陽電池的研究。采取從易到難的方式，分步進(jìn)行研究。
　　窗口層作為電池結(jié)構(gòu)最重要的一環(huán)，是本

2、文研究的重點(diǎn)。首先通過優(yōu)化工藝條件如硅烷濃度、氣體配比、壓強(qiáng)、功率、沉積時間等討論 N型非晶硅薄膜性能，并在材料研究的基礎(chǔ)上獲得6.27％的太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率。通過與ITO的接觸特性的研究，采用N型微晶硅薄膜對窗口層進(jìn)行處理，使之與ITO形成良好歐姆接觸，降低接觸電阻，使太陽電池效率達(dá)到7.95%，效率較未處理時提升26.79%。
　　在背電場的研究中，首先利用AFORS-HET軟件對HIT太陽電池背電場進(jìn)行理論分析。通過模擬計

3、算發(fā)現(xiàn)帯隙為1.6 eV，摻雜濃度量級大于1×1018時，太陽電池效率最優(yōu)。在模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上，通過制備非晶硅薄膜和符合要求的微晶硅薄膜，分別作為背電場應(yīng)用于電池中，通過對比研究發(fā)現(xiàn)：采取符合要求的微晶硅薄膜作為背場，可以使電池達(dá)到9.73%的效率；如果非晶硅薄膜的摻雜濃度低，將對太陽電池產(chǎn)生負(fù)面作用。
　　在鈍化層的研究中，要力求避免本征非晶硅薄膜外延生長。通過優(yōu)化工藝，包括沉積溫度、硅烷濃度、功率密度、沉積時間及退火處理，最終