LPCVD技術(shù)制備的BZO薄膜及其在非晶硅薄膜太陽能電池中的應(yīng)用.pdf

1、ZnO是一種N型寬帶直接帶隙半導(dǎo)體材料，室溫下禁帶寬度為3.37eV，有優(yōu)異的壓電、光電、壓敏等特性，且電導(dǎo)率和透過率高，具有和ITO相媲美的電學(xué)、光學(xué)性能，原材料豐富且無毒，這使得ZnO薄膜能應(yīng)用于平板顯示器電極、氣體傳感器、太陽能電池等方面，并引起了廣泛的關(guān)注和研究。為了優(yōu)化ZnO的綜合性能，加快其產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)用到太陽能電池中以提高其效率和穩(wěn)定性，本文主要利用低壓化學(xué)氣相沉積技術(shù)（LPCVD），分別在玻璃、單晶硅及柔性襯底上制備出了具

2、有陷光結(jié)構(gòu)的ZnO：B薄膜前電極，并成功的應(yīng)用于非晶硅薄膜柔性太陽電池。
　　首先，利用LPCVD技術(shù)沉積制備ZnO：B薄膜（即BZO薄膜），分別討論了沉積時(shí)間、硼烷摻雜流量、退火條件對(duì)BZO薄膜的結(jié)晶狀態(tài)、微觀結(jié)構(gòu)、電學(xué)和光學(xué)等物理性質(zhì)及性能的影響。其中，沉積時(shí)間決定了BZO薄膜厚度以及晶面取向生長，影響B(tài)ZO薄膜的表面形貌和晶粒大??；B的摻入也會(huì)改變薄膜的生長特性，改變晶面生長的取向溫度，展寬光學(xué)帶隙，同時(shí)，還可以有效地降低薄

3、膜的電阻率，有助于提高薄膜的電學(xué)穩(wěn)定性；通過特定工藝條件退火后的薄膜的電學(xué)和光學(xué)性能得到了很大改善。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：沉積時(shí)間為420s、硼烷摻雜量為50sccm、DEZ/H2O為450/150時(shí)，可生長出高質(zhì)量的具有“絨面結(jié)構(gòu)”BZO薄膜，再通過H2還原氣氛200℃條件下退火30min可以大大的改善其電學(xué)性能。
　　其次，在BZO薄膜基本工藝條件實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本文利用傳統(tǒng)的硅薄膜太陽能電池生產(chǎn)研發(fā)設(shè)備制備出非晶硅薄膜太陽能電池及組件

4、，以探究制備柔性透明太陽能電池的工藝方案。將ZnO:B替代ITO用于非晶硅薄膜太陽電池，作為窗口透明電極和背電極，利用PECVD設(shè)備分別在PI和柔性玻璃襯底上沉積非晶硅薄膜，并用R&D LSS激光設(shè)備劃分絕緣制備非晶硅薄膜太陽能電池。通過測試J-V，可得PI襯底電池的開路電壓Voc、短路電池Isc、轉(zhuǎn)換效率(Eff)和填充因子(FF)分別為0.799V、12.82mA、5.10％和49.80%，表現(xiàn)出良好的透光性能；柔性玻璃襯底電池開路