硅納米線太陽能電池的制備及其少子復(fù)合機理研究.pdf

1、清潔、可再生、低碳和氣候適應(yīng)型的能源形式越來越受到全世界的關(guān)注。太陽能光伏發(fā)電已經(jīng)發(fā)展成一個具備相對成熟的技術(shù)和工業(yè)水平的巨大市場。太陽能電池是太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用系統(tǒng)中最基本的發(fā)電單元，是整個系統(tǒng)的核心部分。太陽能電池的效率和性能對于光伏系統(tǒng)的質(zhì)量起到了決定性作用，也對光伏發(fā)電的成本起到主導作用。傳統(tǒng)硅太陽能電池技術(shù)雖然被廣泛應(yīng)用，但是它也有局限性。硅納米線材料具有良好的電學特性和光學特性，利用納米結(jié)構(gòu)取代平面硅結(jié)構(gòu)，可以使電池具有更良

2、好的性能。
　　本文的研究包括了兩個方面。第一個方面是：利用金屬輔助刻蝕法（MACE）制備了硅納米線（SiNWs）結(jié)構(gòu)，通過等離子增強化學氣相沉積法（PECVD）形成異質(zhì)結(jié)本征薄膜層（HIT）結(jié)構(gòu)并完成鈍化工藝。然后分別通過磁控濺射法（Sputtering）和電子束蒸發(fā)法（E-beam Evaporation）在樣品上沉積TCO層和金屬背電極以完成整個電池器件的制備。第二個方面是：通過時間分辨微波光電導衰減法（TRMC）來研究硅納

3、米線樣品的質(zhì)量并評估制備過程和鈍化工藝的效果，通過TRMC衰減信號來研究硅納米線內(nèi)過剩少數(shù)載流子的復(fù)合機理。實驗過程中還運用到了LabVIEW和MATLAB來進行程序的支持和數(shù)據(jù)的處理。
　　第一章內(nèi)容為緒論，主要介紹了全球能源利用的形勢、太陽能電池的概況、硅納米線太陽能電池的基本理論以及少子復(fù)合機理的相關(guān)概念。第二章是硅納米線太陽能電池的制備部分，通過MACE方法來制備硅納米線結(jié)構(gòu)，然后通過PN結(jié)的形成、透明導電氧化層和金屬背電