VHF-PECVD法制備nip型硅薄膜太陽(yáng)電池的研究.pdf

1、柔性襯底太陽(yáng)電池具有重量輕、可卷曲等特點(diǎn)，有非常廣泛的用途，已經(jīng)成為國(guó)際光伏領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。但是由于不銹鋼帶和聚酰亞胺等柔性襯底透光性差，因此柔性襯底太陽(yáng)電池大多采用nip結(jié)構(gòu)。本文采用VHF-PECVD方法，研究了nip結(jié)構(gòu)非晶硅單結(jié)電池和微晶硅單結(jié)電池以及非晶硅/微晶硅薄膜疊層電池制備技術(shù)。由于nip結(jié)構(gòu)電池的沉積順序與pin結(jié)構(gòu)相反，電池的界面特性也就不同，如果仍然按照pin結(jié)構(gòu)的工藝條件制備電池，nip結(jié)構(gòu)電池的各項(xiàng)參數(shù)將比pin

2、結(jié)構(gòu)電池差很多。因此，本論文重點(diǎn)研究了nip結(jié)構(gòu)非晶硅電池和微晶硅電池中界面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其對(duì)電池特性的影響。 本論文研究結(jié)果如下： (1)nip結(jié)構(gòu)單結(jié)非晶硅電池本文設(shè)計(jì)了i/p界面buffer層，并較系統(tǒng)地研究了n材料的硅烷濃度，i/p界面氫處理，i/p界面buffer層以及p層厚度對(duì)電池性能的影響。通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)，在n材料的硅烷濃度為1.05％，i/p界面氫處理時(shí)間為20秒，i/p界面加buffer層CH<,4>

3、流量比p層CH<,4>流量二分之一略小，即為3seeem，沉積時(shí)間為0.5分鐘，p層沉積時(shí)間為1分鐘的最優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下，電池的轉(zhuǎn)化效率達(dá)到7.32％。 (2)nip結(jié)構(gòu)單結(jié)微晶硅電池本文設(shè)計(jì)了n/i界面的雙層n結(jié)構(gòu)和i/p界面的雙層i結(jié)構(gòu)，并較系統(tǒng)地研究了n材料的硅烷濃度， n/i界面的雙層n結(jié)構(gòu)，n/i界面氫處理，I層硅烷濃度，i/p界面的雙層i結(jié)構(gòu)，i/p界面氫處理對(duì)電池性能的影響。通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)，在n材料的硅烷濃度為

4、0．5％，n/i界面的n-a-Si：H沉積時(shí)間為1分鐘，n/i界面氫處理時(shí)間為30秒，I層硅烷濃度為5％，i/p界面i-a-Si：H沉積時(shí)間為60s，i/p界面未做氫處理的最優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下，電池的轉(zhuǎn)化效率達(dá)6.28％。 (3)nip結(jié)構(gòu)非晶硅/微晶硅疊層電池本文初步研究了nip結(jié)構(gòu)非晶硅/微晶硅疊層電池的制備，以效率為6.28％的微晶硅電池為底電池，效率為4.8％的非晶硅電池為頂電池，在沒(méi)有優(yōu)化子電池厚度的前提下，電池的轉(zhuǎn)化效率