基于温和等离子体处理的a-Si薄膜的钝化研究

发布时间：2021-02-07 11:02

　　面对越来越严重的能源以及环境问题,人们将越来越多的注意力转向了光伏太阳能。其中,晶体硅太阳电池技术已经高度产业化,效率已达瓶颈。为了进一步提高电池效率、降低成本以实现平价上网的目标,大量的光伏企业,大学和研究机构已致力于各种低成本、高效率晶体硅太阳能电池的研究。非晶硅/晶体硅异质结太阳电池作为高效晶体硅太阳电池的一种,有望进一步降低成本,于是成为了行业内的研究热点。异质结太阳电池获得高转换效率的关键在于非晶硅薄膜可以对晶体硅表面的悬挂键实现优异的钝化。常用制备非晶硅薄膜的方法有等离子体增强化学气相沉积、电感耦合等离子体化学气相沉积和热丝化学气相沉积。但是,其中前两种技术沉积过程中会对衬底造成表面损伤,第三种则容易导致硅的低温外延,都会降低薄膜的质量。本论文采用一种先进的温和等离子体沉积技术来制备非晶硅薄膜,并对其在晶硅表面的钝化性能作了系统的研究。具体研究工作如下:（1）介绍了本文采用的自主研发的温和等离子体沉积系统（即CCEP非平行板式电容耦合等离子体系统）的结构、原理与先进性,并对沉积非晶硅薄膜的实验流程进行了详细介绍。（2）通过改变温和等离子体系统的工艺参数（沉积气压、功率、温度... 

【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

011-2017年晶体硅太阳电池的转换效率记录的发展

图 1-2 HIT 太阳电池结构示意图示为 HIT 太阳电池的工作原理示意图。其工作原理与同质结电薄膜在其中起饱和悬挂键钝化硅片表面的作用。在 p 型掺杂的硅接触的过程中，两侧电子和空穴浓度的不同会造成非晶硅/晶是，电子开始从 n区扩散至 p 区，留下电离施主，在 n区形成穴向 n区扩散，在 p 区形成负电区域。如此，就在非晶硅/晶体 p-n结。而背面 n型掺杂的非晶硅与单晶硅之间则是形成了所压的极性与电池自身 p-n结的光生电压极性是一致，这也是为什开路电压的原因。另一方面来说，背表面场加速了光生载流子度，于是载流子得到更有效的收集，表现为短路电流的增加。数载流子起到屏蔽作用，使其向远离表面的方向运动，达到了 1-4 所示为以 n型（a）和 p 型（b）晶体硅为衬底的双面结 HI

图 1-2 HIT 太阳电池结构示意图示为 HIT 太阳电池的工作原理示意图。其工作原理与同质结电池薄膜在其中起饱和悬挂键钝化硅片表面的作用。在 p 型掺杂的非硅接触的过程中，两侧电子和空穴浓度的不同会造成非晶硅/晶体是，电子开始从 n区扩散至 p 区，留下电离施主，在 n区形成正穴向 n区扩散，在 p 区形成负电区域。如此，就在非晶硅/晶体硅 p-n结。而背面 n型掺杂的非晶硅与单晶硅之间则是形成了所谓压的极性与电池自身 p-n结的光生电压极性是一致，这也是为什开路电压的原因。另一方面来说，背表面场加速了光生载流子，度，于是载流子得到更有效的收集，表现为短路电流的增加。与数载流子起到屏蔽作用，使其向远离表面的方向运动，达到了降 1-4 所示为以 n型（a）和 p 型（b）晶体硅为衬底的双面结 HIT

【参考文献】：
期刊论文
[1]微量硼掺杂非晶硅的瞬态光电导衰退及其光致变化[J]. 张世斌,孔光临,徐艳月,王永谦,刁宏伟,廖显伯.  物理学报. 2002(01)

博士论文
[1]非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的界面钝化层研究[D]. 龚洪勇.南昌大学 2014



本文编号：3022125