非晶硅太陽電池薄膜材料的制備及其光電特性研究.pdf

1、目前，單晶硅、多晶硅太陽能電池占據(jù)著市場的90％的份額，但是由于其太陽電池制備工藝復(fù)雜，耗材多，高溫過程，耗能大，成本高，制約了其普及與應(yīng)用。與單晶硅和多晶硅太陽能電池相比較而言，硅基薄膜太陽能電池用料省，材料與電池制備一次成型，工藝簡單，低溫過程，耗能少，成本低，具有廣闊的發(fā)展前途。非晶硅薄膜電池由于其高的光吸收系數(shù)，低溫，能夠在廉價襯底或柔性襯底上大面積的沉積，極大地降低了成本，因而得到了較大的推廣。但是非晶硅薄膜太陽能電池相比晶體

2、硅電池而言轉(zhuǎn)換效率普遍不高，在實驗室的最高的轉(zhuǎn)換效率只有13％左右，生產(chǎn)線上的效率不超過10％，并且在光照條件下其光電轉(zhuǎn)換效率會下降（及光致衰退效應(yīng)），這就極大地限制了它的應(yīng)用。為了更好的發(fā)揮非晶硅薄膜材料的效益，需要進(jìn)一步改善非晶硅薄膜材料的質(zhì)量，研究非晶硅薄膜材料的制備工藝，進(jìn)一步增加非晶硅薄膜材料對紅外光的吸收，減少缺陷態(tài)密度，尤其是注意改善非晶硅薄膜中的亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，非晶小晶?；?，以提高非晶硅薄膜材料的穩(wěn)定性。當(dāng)前，制備非晶硅薄膜

3、的工藝技術(shù)有等離子體化學(xué)氣相沉積，磁控濺射，以及熱絲化學(xué)氣相沉積等工藝。而在工業(yè)化生產(chǎn)線上主要采用射頻(13.56MHz)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)。本論文采用常規(guī)的射頻等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù)，通過控制工藝參數(shù)，優(yōu)化薄膜質(zhì)量，并通過引入大流量的氫氣，提高氫稀釋度，小晶粒化非晶硅薄膜材料，以提高其穩(wěn)定性，用氫原子鈍化薄膜內(nèi)部的硅懸鍵，以提高其光電性能，并對其光電特性進(jìn)行了表征。
　　本論文介紹了太陽能電池的發(fā)展，非晶硅薄膜的特性

4、，非晶硅薄膜的制備與表征。使用射頻等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)，通過改變射頻功率與沉積氣壓，了解這兩參數(shù)對制備出薄膜的沉積以及光電特性的影響。結(jié)過表明:在較低氣壓的條件下，非晶硅薄膜的沉積速度是先增大后減小，光學(xué)帶隙寬度的變化與其相反。薄膜材料的暗電導(dǎo)是隨著功率的增加是先減小后增大，光敏性表現(xiàn)的與其相反。并且在較低的功率條件下薄膜更容易被氧化。而在較低的射頻功率條件下，通過改變沉積氣壓，薄膜的沉積速度是先增大，增大到一定值之后，其變化就