晶體硅太陽(yáng)電池背場(chǎng)的鋁硼共摻研究與含亞微米級(jí)發(fā)光顆粒的染料敏化太陽(yáng)電池的光伏性能研究.pdf

1、提高太陽(yáng)電池表面鈍化的質(zhì)量、降低表面復(fù)合速率已成為提高太陽(yáng)電池效率的主要手段之一，鋁背場(chǎng)是當(dāng)今晶體硅太陽(yáng)電池普遍采用的電池背表面鈍化結(jié)構(gòu)，具有良好的歐姆接觸，并且能夠有效地降低電池背面的表面復(fù)合率。對(duì)于背鈍化晶體硅太陽(yáng)電池而言，局域背表面場(chǎng)可以進(jìn)一步降低表面復(fù)合，減少硅片翹曲。為了降低太陽(yáng)電池的成本，染料敏化太陽(yáng)電池已成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。染料敏化太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率比晶硅電池低，為了提高染料敏化太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率，在光陽(yáng)極中加入亞微

2、米級(jí)發(fā)光顆粒進(jìn)行光學(xué)性能改性。在本論文中，我們主要研究了以下幾個(gè)方面:
　　首先采用磁控濺射在單晶硅上制備鋁膜和鋁硼膜，用快速退火的方式熱處理不同時(shí)間和不同溫度，制備晶體硅太陽(yáng)電池背場(chǎng)，對(duì)比了兩種方法制備的鋁背場(chǎng)，研究其形貌、電學(xué)性能和摻雜濃度。二次離子質(zhì)譜法(SIMS)測(cè)試結(jié)果表明，在硅背表面深2μm的地方硼原子濃度為1.2×1019atoms/cm3，同一深度的鋁原子濃度為2.0×1018atoms/cm3;鋁硼膜制備的鋁硼背

3、場(chǎng)與鋁膜制備的鋁背場(chǎng)相比方塊電阻更低，摻入硼降低了方塊電阻，這說(shuō)明硼的摻入能夠有效地降低晶體硅太陽(yáng)電池背場(chǎng)的方塊電阻。
　　然后采用磁控濺射在SiO2/SiNx∶H鈍化的硅片上濺射Al+B(1％)薄膜，并用1064nmNd∶YAG脈沖激光對(duì)薄膜表面進(jìn)行線掃描，制備局域鋁背場(chǎng)，系統(tǒng)地研究了不同電流制備的局域鋁背場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)電流為10.5A是制備平整局域背表面的最佳選擇。
　　最后通過(guò)用水熱法合成亞微米尺寸的YVO4∶Eu3+，Bi

4、3+發(fā)光顆粒，其中Eu3+，Bi3+的摻雜濃度均為5atm％;然后用水解法水解正硅酸乙酯，在發(fā)光顆粒的外面包覆一層厚度約為20nm的SiO2殼層，形成具有亞微米尺寸的YVO4∶Eu3+，Bi3+@SiO2核殼結(jié)構(gòu)發(fā)光顆粒，將這種YVO4∶Eu3+，Bi3+@SiO2核殼結(jié)構(gòu)發(fā)光顆粒按不同質(zhì)量比摻入到納米TiO2漿料中，制備成染料敏化太陽(yáng)電池。由于YVO4∶Eu3+，Bi3+@SiO2核殼結(jié)構(gòu)發(fā)光顆粒不僅有光散射效果，還可以把太陽(yáng)光中的紫