納米硅薄膜太陽(yáng)能電池的制備和性能研究.pdf

1、目前人類(lèi)面臨的環(huán)境污染和能源危機(jī)越來(lái)越嚴(yán)峻,開(kāi)發(fā)可再生的清潔能源迫在眉睫。太陽(yáng)能作為綠色能源,取之不盡,又無(wú)污染,是人類(lèi)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。到2010年,全球的太陽(yáng)能電池發(fā)電總量已達(dá)到4GW,每年的增幅更是達(dá)到了30％。目前較為普及的晶體硅太陽(yáng)能電池存在成本較高,原材料消耗較大的問(wèn)題,而非晶硅又存在光致衰減,其他化合物太陽(yáng)能電池對(duì)環(huán)境有污染。氫化納米硅薄膜太陽(yáng)能電池由于避免了前者的缺點(diǎn),越來(lái)越被人們所重視。
　　氫化納米硅(

2、nc-Si:H)是一種硅納米晶粒鑲嵌在(a-Si:H)網(wǎng)絡(luò)里的硅納米材料。納米尺寸效應(yīng)使其擁有優(yōu)異的光敏性、光電特性、高電導(dǎo)率、高光吸收系數(shù)和高光學(xué)帶隙,其光電導(dǎo)在光照條件下衰減較小。量子尺寸效應(yīng)使納米硅薄膜的光學(xué)帶隙與薄膜的晶態(tài)比和晶粒大小具有一定的變化規(guī)律。其優(yōu)異的特性可用于制備氫化納米硅(nc-Si:H)薄膜太陽(yáng)能電池。
　　氫化納米硅(nc-Si:H)/單晶硅(c-Si)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池既發(fā)揮了晶體硅高遷移率的優(yōu)勢(shì),又利用

3、了低溫的薄膜沉積工藝,同時(shí),電池的制備工藝簡(jiǎn)單,擁有實(shí)現(xiàn)制備低成本、高效率太陽(yáng)能電池的發(fā)展前景。
　　本論文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、利用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)制備摻磷(nc-Si:H)薄膜,分析射頻功率、硅烷濃度、襯底溫度以及摻雜濃度對(duì)(nc-Si:H)薄膜的晶態(tài)比、晶粒大小、電導(dǎo)率和光學(xué)帶隙的影響。通過(guò)調(diào)整工藝,優(yōu)化了摻磷(nc-Si:H)薄膜的微結(jié)構(gòu)和性能,為制備HIT異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池和p-i-n太陽(yáng)能