柔性可展開薄膜太陽電池的研究.pdf

1、柔性襯底對于提高太陽電池的重量比功率有顯著的作用,而且對于空間應用具有較大的吸引力.基于這一目的,我們采用四室連續(xù)RF-PECVD系統(tǒng)制各硅基薄膜材料和電池. 該論文主要進行了如下幾方面的工作: 該論文在非晶硅的基礎(chǔ)上,通過加大氫稀釋和優(yōu)化沉積條件將P型非晶硅材料逐步轉(zhuǎn)變成P型微晶硅材料. 該文研究了硼摻雜濃度、反應功率、襯底溫度和反應壓強對材料光學帶隙、激活能、暗電導率和晶化率的影響.在此基礎(chǔ)上制備了26nm厚的P型材料,它的暗電導率

2、為0.038(Ωcm)<'-1>,晶化率為74.75％.將其應用到聚酰亞胺為襯底的電池中得到2.81％的光電轉(zhuǎn)換效率.因N型微晶硅容易制備, 該論文只討論了反應功率對N型材料的影響.同時討論了36nm厚的N型材料,它的暗電導率為0.42(Ωcm)<'-1>,晶化率為40.24％.將其應用到聚酰亞胺為襯底的電池中得到3.13％的光電轉(zhuǎn)換效率.非晶硅具有光致衰退效應,因此高質(zhì)量的Ⅰ型材料對于電池的電流密度和穩(wěn)定性尤為重要. 該論文研究了反應

3、功率和反應壓強對材料的光學帶隙、激活能和光敏特性的影響,獲得了Eopt=1.76eV,Ea=0.8eV,σ<,p>/σ<,d>=8.35×10<'4>的非晶硅材料.在上面研究的基礎(chǔ)上,將各層材料應用到電池中,貫通整個電池結(jié)構(gòu). 該論文討論了各層厚度對電池的影響.各層厚度對電池的短路電流密度的影響較大.隨著厚度的增加,J<,sc>增加;當達到最佳值后J<,sc>減小.P和N層只有具有一定厚度才可將費米能級拉開,使電池具有較高的開路電壓;最

4、佳值之后對電壓影響較小.Ⅰ層厚度為450nm時,正結(jié)構(gòu)玻璃襯底電池的光電轉(zhuǎn)換效率達到8.18％.P層厚度為15.6nm時,倒結(jié)構(gòu)聚酰亞胺襯底電池的效率達到1.06％.N層厚度為30nm時,倒結(jié)構(gòu)聚酰亞胺襯底電池的效率達到2.10％.針對沉積順序改變帶來的問題尋找解決方法.面電極采用磁控濺射方法,這對于窗口材料有不可避免的損傷.我們采用隧道結(jié)的方法解決這一問題.因各層材料結(jié)構(gòu)不同,在制備電池時不能單純地將各種材料累加,各材料之間需要界面處