非晶硅太陽電池薄膜材料的制備及其光電特性研究.pdf

1、目前，單晶硅、多晶硅太陽能電池占據著市場的90％的份額，但是由于其太陽電池制備工藝復雜，耗材多，高溫過程，耗能大，成本高，制約了其普及與應用。與單晶硅和多晶硅太陽能電池相比較而言，硅基薄膜太陽能電池用料省，材料與電池制備一次成型，工藝簡單，低溫過程，耗能少，成本低，具有廣闊的發(fā)展前途。非晶硅薄膜電池由于其高的光吸收系數，低溫，能夠在廉價襯底或柔性襯底上大面積的沉積，極大地降低了成本，因而得到了較大的推廣。但是非晶硅薄膜太陽能電池相比晶體

2、硅電池而言轉換效率普遍不高，在實驗室的最高的轉換效率只有13％左右，生產線上的效率不超過10％，并且在光照條件下其光電轉換效率會下降（及光致衰退效應），這就極大地限制了它的應用。為了更好的發(fā)揮非晶硅薄膜材料的效益，需要進一步改善非晶硅薄膜材料的質量，研究非晶硅薄膜材料的制備工藝，進一步增加非晶硅薄膜材料對紅外光的吸收，減少缺陷態(tài)密度，尤其是注意改善非晶硅薄膜中的亞穩(wěn)態(tài)結構，非晶小晶?；蕴岣叻蔷Ч璞∧げ牧系姆€(wěn)定性。當前，制備非晶硅薄膜

3、的工藝技術有等離子體化學氣相沉積，磁控濺射，以及熱絲化學氣相沉積等工藝。而在工業(yè)化生產線上主要采用射頻(13.56MHz)等離子體增強化學氣相沉積技術。本論文采用常規(guī)的射頻等離子體化學氣相沉積技術，通過控制工藝參數，優(yōu)化薄膜質量，并通過引入大流量的氫氣，提高氫稀釋度，小晶粒化非晶硅薄膜材料，以提高其穩(wěn)定性，用氫原子鈍化薄膜內部的硅懸鍵，以提高其光電性能，并對其光電特性進行了表征。
　　本論文介紹了太陽能電池的發(fā)展，非晶硅薄膜的特性

4、，非晶硅薄膜的制備與表征。使用射頻等離子體增強化學氣相沉積技術，通過改變射頻功率與沉積氣壓，了解這兩參數對制備出薄膜的沉積以及光電特性的影響。結過表明:在較低氣壓的條件下，非晶硅薄膜的沉積速度是先增大后減小，光學帶隙寬度的變化與其相反。薄膜材料的暗電導是隨著功率的增加是先減小后增大，光敏性表現(xiàn)的與其相反。并且在較低的功率條件下薄膜更容易被氧化。而在較低的射頻功率條件下，通過改變沉積氣壓，薄膜的沉積速度是先增大，增大到一定值之后，其變化就