微晶硅薄膜太阳能电池的研究

发布时间：2018-05-01 05:09

  本文选题：VHF-PECVD + 晶化率　； 参考：《辽宁大学》2014年硕士论文

【摘要】：随着人类社会的高速发展，对能源的需求也日益剧增。现代社会使用的常规能源如煤、石油和天然气等，存在着储量有限，不可再生，产生环境污染等问题。鉴于此，开发太阳能，风能，氢能，潮汐能等新能源迫在眉睫。在诸多非石化能源中，太阳能是资源极其广博的能源，而太阳能电池因为能够直接把太阳光转变成电能、不受地域限制，并能兼容目前使用的电力设备，所以受到了各国科研人员的广泛关注。而薄膜太阳电池的研究已经成为下一代光伏研究的关键,国内在这方面的研究也逐步深人。太阳能电池的研究按晶化率可分为单晶太阳能电池、多晶太阳能电池和微晶太阳能电池。其中微晶硅薄膜电池的沉积温度不高，大约在200℃左右,采用在玻璃表面沉积微晶硅的方法，成本低廉，且不会产生温室效应，不会对环境造成污染,特别是氢化微晶硅太阳能电池具有良好的电学特性，克服了非晶硅S—W效应，被公认为是下一代清洁能源技术。目前在微晶硅薄膜太阳能电池制备过程中，在P/I界面会产生致密的非晶孵化层，该孵化层将严重影响整个电池的性能，鉴于此，我们对此问题展开研究。本文主要从组成微晶硅太阳能电池的P、I、N三层薄膜的特性和减小孵化层的影响提高光电转换效率两方面进行研究。在P、I、N三层薄膜的特性研究方面，本文分别针对P、I、N三层薄膜成膜过程中硅烷浓度、辉光功率以及沉底温度对P、I、N三层薄膜的沉积速率、结构特性以及电学特性的影响进行了实验研究，，研究发现材料的沉积速率随着硅烷浓度和辉光功率的增加而增加。材料的暗电导随着硅烷浓度的减小和辉光功率的增加而增加。材料的光敏性随着硅烷浓度增加和辉光功率的降低而增加。材料的晶化率随着硅烷浓度的减小而增加，基于上述研究，并根据微晶硅太阳能电池对材料特性的要求，最终确定了制备微晶硅太阳能电池各层的硅烷浓度，以及最佳辉光功率和沉底温度。在提高光电转换效率研究方面，本文对目前广泛采用的在P/I层之间沉积籽晶层来消除非晶孵化层的的影响的方法进行研究，确定了籽晶层的最佳硅烷蒸镀浓度。并提出了在籽晶层和I层之间沉积一层缓冲层来进一步提高微晶硅太阳能电池的光电转换效率的方法，经过测试表明，具有缓冲层的微晶硅太阳能电池的转换效率有了较大的提高。
[Abstract]:With the rapid development of human society, the demand for energy is increasing rapidly. The conventional energy sources used in modern society, such as coal, oil and natural gas, have some problems, such as limited reserves, non-renewable, environmental pollution and so on. In view of this, the development of solar, wind, hydrogen, tidal energy and other new energy imminent. Of the many non-fossil energy sources, solar energy is an extremely rich source of energy, and solar cells can convert sunlight directly into electricity, are not subject to geographical restrictions, and are compatible with the power equipment currently in use. So the researchers from all over the world pay close attention to it. The research of thin film solar cells has become the key of the next generation photovoltaic research. The research of solar cells can be divided into single crystal solar cells, polycrystalline solar cells and microcrystalline solar cells according to the crystallization rate. The deposition temperature of microcrystalline silicon thin film battery is not high, about 200 鈩

本文编号：1827860