全背式硅基薄膜太陽能電池的設計與制備.pdf

1、全背式薄膜太陽能電池具有共面型PN結(jié)以及完全暴露的受光面。全背式電極完全避免了上電極對光的遮擋導致的光學損失，這點對于吸收很弱的薄膜電池來說尤為重要。同時，共面型PN結(jié)改變了載流子的輸運路徑，將短波長吸收區(qū)與表面“死層”區(qū)分離開，降低了表面復合，減少電學損失，提高短波效應。對全背式薄膜太陽能電池的研究具有重大的科學意義和經(jīng)濟價值。本文主要內(nèi)容如下：
　　首先，分析了影響常規(guī)太陽能電池性能的光學損失和電學損失。具體闡述了全背式電極結(jié)

2、構應用于薄膜太陽能電池對電池性能帶來的影響以及研究這種電池的實際意義。
　　然后，利用半導體仿真工具 TC AD對全背式薄膜太陽能電池建模，得到其光學和電學特性，發(fā)現(xiàn)其光學和電學性能均優(yōu)于常規(guī)上下電極結(jié)構電池，進一步驗證了全背式結(jié)構的優(yōu)勢。分別分析了P、N區(qū)摻雜寬度、摻雜濃度以及電極接觸寬度等因素對電池性能的影響，得到最優(yōu)化的電池參數(shù)。
　　進一步的，根據(jù)優(yōu)化得到的電池參數(shù)，開展全背式硅基薄膜太陽能電池制備工藝的研究。分別介

3、紹了熱氧化、高溫擴散、光刻、電子束蒸發(fā)以及硅片減薄等工藝的原理。優(yōu)化了各項工藝所需要的條件，確定了制備全背式硅基薄膜太陽能電池的各項工藝條件。對濕法和干法快速深刻蝕的方法進行對比研究，確定了利用感應耦合等離子體反應離子刻蝕將硅片減薄到14μm的方案，在此基礎上進一步制備了全背式硅基薄膜太陽能電池。
　　最后，對沉積氮化硅抗反射層和集成金字塔減反結(jié)構的全背式晶硅薄膜太陽能電池進行性能測試分析。在得到全背式薄膜電池的基礎上通過PEC