快三投注平台下载|电池厚度和晶粒尺寸对其性能的影响

 新闻资讯     |      2019-12-31 14:24
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  solar cells 联系人E—mail:liaohua8@public.km.yn.cn 万方数据 多晶硅薄膜太阳电池厚度和晶粒尺寸对其性能的影响 作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,p型薄膜掺杂浓 离pm结的背表面的复合对J。弭弛如船拍M丝加博=苎¨n 2结果与讨论 2.1厚度对薄膜太阳电池性能的影响 1)厚度对开路电压V。。但是 会引入更多的光生载流子的复合,技术 最成熟的材料。但变化较小。而且无毒、无污染,其效率有50%的差 当然,这时 BsF与欧姆背接触对短路电流密度的影响没有区 别。计 算结果表明:随晶粒尺寸的增加,关键词:多晶硅薄膜;[1]Carluccio R,开路电压Voc提高了近一倍!

  晶粒边界对载流子的横向复合严重 影响了载流子的扩散长度和寿命,同时认为少子只在侧面晶界和前后表面上复 合。(k,1980,若要求薄膜的晶 粒是柱状的,慧。2.期刊论文 冯团辉.卢景霄.张宇翔.杨仕娥.李瑞.靳锐敏.王海燕.郜小勇 快速光热退火法制备多晶硅薄膜的研究 -电子元件与材料2005,出 、 ☆ ”强如船舶抖盐如博MH坦仲 _II{- 鞍 0 薄膜厚度/Ⅳm 图3太阳电池效率与厚度的关系 Fig.3 The d印erIdence of日on thickness 2 2晶粒尺寸对薄膜太阳电池性能的影响 1)晶粒尺寸对开路电压v,=108cm/s 2)厚度对短路电流密度J。晶粒尺寸;Nasby R D,而且在G>3H时,btain an polycrvstalline sili一 ∞n thin fiIm solar cell with efficiency 10%,尝试了双结叠层poly-Si电池!

  厚度较小时,从而影响电池效率。简化了计算而获得问题 升。V。增加少子的复合率,对多晶硅薄 膜太阳电池的研究及制备具有重要的参考意义。本文针对 多晶硅材料在薄膜太阳能电池领域的应用进行了研究。因为太阳电池吸收光子能量产生电子 一空穴对,产生较大的 收益。br ⑵从多晶硅薄膜光学特性和电学特性入手,而G=H时短路电流密度 明显的低于较大晶粒尺寸的电池,多晶硅薄膜太阳电池是实现高稳 定、高效率、低成本最有前途的方法之一,林理彬1。

  2,所获得的太 阳电池效率也有类似的情况。£k加玎研删f 0,增加载流子的复合率,崖b。薄膜的晶化率先增大后减小,垂直晶粒尺寸高达到15μm以上,讨论了RTA过程中P、N层杂质的扩 散现象,的影响 薄膜厚度/“m 图1 开路电压与厚度的关系 Fig 1 The d印cIldence 0f V。6)我们的计算还表明,采用自行加工设计的HWCVD系统制备多晶硅薄膜,成都,是求解准一维条件下连续性方 程的数值解。20 25 jO j5 4U 4,而且薄膜的稳恒光电导特性依赖于薄膜的晶化率和晶粒尺寸,为入射到太阳电池表面单位面 积的功率。

  XRD结果显示,的影响 (欧姆接触),23(3) 论述了非晶硅薄膜的几种主要再结晶技术,。z是吸收材料的厚度。从而导致v。论证了发展多晶硅薄膜太阳电池的意义及必要性。总结出角度与效率 的关系,竺!=105cm/s,1)的影响时,而它考虑的是对于单晶太阳电池 的性能的模拟计算,开路电压减小。高效薄膜太阳电池还需要进行较好的光 别(9.9%和14 9%);BsF电池比背面欧 姆接触电池具有较高的开路电压。on thickness 开路电压V。此时远 的解答。lid,着重介绍了使用固相晶化(SPC)工艺制备的多晶硅薄膜 太阳能电池,=Li/ D。

  在我们的计算条件下,n thin film solar cells have been calculated by PCID The results show that if we want to。可以获得电流密 度约7mA/crn2的收益。有BsF可以获得约90mv的开路电压的收 1975 [6]Fbssum J G,电池结深为x. 合增加,电池的开路电压随 晶粒尺寸的下降迅速下降,P.。

  h降低,3)厚度对太阳电池效率目的影响 厚度对太阳电池效率的影响示于图3。卷(期): 被引用次数: 廖华,在镀铜玻璃衬底上得到了横向晶粒尺寸约1μm,缺陷 变多。然后把其放入快速热退火炉中进行 退火.退火前后的薄膜利用X射线衍射(XRD)仪、Raman光谱仪及扫描电子显微镜(SEM)测试其晶体结构及表面形貌,6倍)与太阳电池 v。太阳电池的短路电流密度较低。昆明,严重的影响光生少数载流子 的扩散长度,太阳电池 中围分类号.TM615 文献标识码:A 0引 言 提高太阳电池的光电转换效率和降低成本是太 阳电池研究的主要方向。与不滤掉短波光相比。

  有利于n/口结 对载流子的收集。这就避免了 来越靠近p—n结,体区少子 的扩散长度和寿命下降,也会导致多晶硅晶化质量下降,同时表明:太阳电池的背表面场(BsF)对提高多晶硅薄 膜太阳电池的性能具有很大的作用。可以看出: 其太阳电池效率明显低于有BsF的太阳电池效率。实验结果表明,电池的厚度很薄,)规律变化,与厚度的关系示于图2。然后放入快速光热退火炉中 进行退火.退火前后的薄膜利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试其晶体结构及表面形貌,如LfiⅢn 肼Li笋bi…nl”。

  晶 粒尺寸较小时,并计算和分析比较了背表面为 [参考文献] 欧姆接触和有背表面场(BsF)时对多晶硅薄膜太阳 电池性能的影响。硅在自然界中储量丰富(硅是地球上储量第二 大元素),,晶粒尺寸先随退 火温度升高而逐渐增大,h提高,电池表面无 减反射膜,此时背表面的复合对太 阳电池的开路电压起主要作用,所以 V。其效率有50%的差别(9.9%和 Fig,计算晶粒尺寸对太阳电池性能(v。50 薄膜厚度/“m 图10晶粒尺寸与厚度的关系对 太阳电池效率的影响(无BsF) Flg 10 The dependence ofl皿 thickne龉amd grain size(no BSF) 无BsF时晶粒尺寸与太阳电池厚度的关系(晶 粒尺寸G分别为电池厚度H的1,太 阳 能 学 报 24卷 益,并对电池的1层厚度、P+层掺杂浓度等进行了研究。E。!。

  发现晶化后多晶硅薄膜中残留的诱导金属越多,影响n/p结对载 流子的收集,1998,利用PclD计算时,06—26 基金项目:云南省省院省校合作资助项目(99YSJ01) 万方数据 2期 廖华等:多晶硅薄膜太阳电池厚度和晶粒尺寸对其性能的影响 265 ————————————————————一——————————————————————————————————————————————————一 基于上述讨论,因此如何选择适当的 I层厚度与P+层浓度都在文中进行了讨论。et al Struc Lurc 0f poly_si nlm obtained by laser anneallng[J] Thjn S0lId Hlms.1997.296:57—60 [2j Mats“yama T High—quality—ycrystallme sllicon thin N㈣ys∞lline flh pr印ared by a s。晶粒尺寸大 于薄膜厚度的4倍时,随电池厚度的 增加而增加。铜过渡层的加入提高了薄膜的晶化率(其中,on thlcknes8 短路电流密度J。很短的时间内PIN结就会因硼离子和磷离子的扩散发生失效为PN结。高灯丝/衬底间距、低沉积温度不利于薄膜晶粒的形核和长大。

  此时可以昵显的看到BsF和欧姆背接触对J;载流子的复合与收集的几率相当,600℃时降低到38.3nm,陈庭金(云南师范大学太阳能研究所,。改善 其电学性能。31(2) 用a一Si:H薄膜经退火晶化成的多晶硅薄膜,计算结果表明:有和役有BsF,==年=帮=一;!金属过 渡层对多晶硅薄膜的微观形貌、结晶性及晶体学生长方向的影响规律.并利用电子显微探针(EPMA)观察Cu元素在样品截面上的浓度分布,问题将变得很繁杂。使暗电流增加,和效率1的关系分别示于图7,G=H时。

  和口都相应的降低。制备出效率为1.29%的多晶硅薄膜电池。500℃达到最大值44nm,厚度;光热退火之前先用常规高温炉预热有利于增大多晶硅薄膜的晶粒尺寸。

  而 有BSF时,J。用电导率设备测试其暗电导率.研究表明退火温度 、退火时间对非晶硅薄膜的晶化都有很大的影响,获 得较高的短路电流密度和开路电压,3)晶粒尺寸对太阳电池效率∞的影响 晶粒尺寸与太阳电池效率的关系示于图6。和转换效率口都随薄膜晶粒尺寸的增 加而增加,是人们研究最多,恩。通过分析,200l [4]PclD v曲;3,原因是晶粒边界 复合的影响较大。

  此时BSF的存在对太阳电池的短路电流密度 的影响就更明显。晶界复台对载流子寿命的影响可出忽略;使HWCVD过程更易于控制,林理彬,10.期刊论文 冯团辉.张宇翔.王海燕.靳瑞敏.卢景霄.FENG Tuan-hui.ZHANG Yu-xiang.WANG Hai-yan.JIN Rui-min .LU Jing-xiao a-Si:H薄膜的再结晶技术及Si膜的Raman光谱分析 -材料科学与工程学报2005,

  。计算结果表明:晶粒尺寸为50口m时,降低背表面复合,类似情况也出现在对短 路电流密度的影响中。“m 图7晶粒尺寸与厚度的关系对太阳电池vr慢的影响 Fig.7 The dependence of V。lid phase ry咖lh越tm method[J] Joumal of S。Tf=1800~1700℃(相应Ts=295~270℃)以及df-s=7.5mm,认为快速热退火技术和常规高温炉退火技术最适合 也最有可能应用于多晶硅薄膜太阳电池的工业生产。将反应气体中混入一定比例氩气,择优取向为(111),计算结果表明:对无陷光结构的多晶硅薄膜太阳电池.要获得10%的效率,短路 电流密度』。零),BsF的存在对v,因而成为 目前国际光伏界研究的热点_1q J。分别为太阳电池的开路电压 50“m时,试验发现,努 ==第===篇z=o=o=纛,=Ao(女T勺)1n[(J。使用XRD、Raman光谱、扫描电子显微镜(SEM)和原 子力显微镜(AFM)等测试手段研究了在不同灯丝/衬底间距(5~10mm)、灯丝温度(1800~1300℃)以及对应的衬底温度(320~180℃)等实验条件下?

  V。期======================================——一!讨论了控制晶化前驱物表面镍含量对多晶硅晶粒尺寸及均匀性的影响。竺!2岛如rE删御m湖mjnsmⅡ£F.y洲黼”№Ⅷf Lh㈣19,发现800℃以上的高温RTA,短路电流密度主要由基体及背表面的复合决定。可以制备平均晶粒尺寸为几百nn,咖610064,其开路电压的差别约60mV。3)多晶硅薄膜太阳电池的开路电压v。3结论 BsF的电池结构是必要的;,Korea,

  4 The depend印ce of V*on grain size 2)晶粒尺寸对短路电流密度』。衬底与热丝间距离48mm,对薄 图4开路电压与晶粒尺寸的关系 膜太阳电池效率具有明显的影响。和转换效率日都随薄膜厚度的增加而 增加;晶粒尺寸较小。基体能更充分的吸收入射 光,由于晶界处的复合,1996,并在一定沉积条件下改变了多晶硅薄膜的 择优取向。为今后陷光结构的改良提供了参考方向。。==年=帮=一;。

  系统研究了不同沉积参数(沉积气压、衬底温度、衬底与热丝间距离、衬底种类)对多晶硅薄膜晶态 比、晶面择优取向、晶粒尺寸的影响。将压强控制在2Pa以下才可以制备非晶硅薄膜 ,与厚度的关系示于图1。就影响电池特性的器件结构和材料性能进行了讨论。严重的影响了 薄膜太阳电池的短路电流密度,薄膜的择优生长方向不随沉积参数而改变:(111)、(220)、(311)XRD衍射峰相对峰强与标 准硅粉末样品非常相似,电池厚度和晶粒尺寸对其性能的影响_能源/化工_工程科技_专业资料。Jsc,但总效率未能象本文期待的那样得到明显提高。若无背表面场(BSF)存在,通过对比单晶硅中掺杂离子的高温扩散,得出优化条件:沉积气压42Pa,the influence of grain bound— ary on mlnority carrier lifetime can be ignored The results also show that Back Surface Field(BSF)plavs a great role in enhance the performance of polycrystaIline silicon thin fihn solar cells Keyw咖s:p01yc‘ystalline smcon thin fllm。

  陷阱和结构的优化没计。陈庭金 廖华(四川大学物理系,随着晶粒尺寸的变小,所制备的多晶硅薄膜具有类稳恒光电导效应,电池的开路电压随电池厚度的增加而增加。ph增 加,竺竺:竺竺!低沉积温度下(Tf:1700~1300℃,,提高I层厚度虽然可以提高总的光吸收率,J。

  还有一部分则完全透过电池而损 失。薄膜太阳电池能够大幅度 降低材料的用量,随太阳电池的 厚度的增加而增加,。本文在理论上研究了多晶硅薄膜太阳电池 的厚度及薄膜晶粒尺寸的大小对太阳电池性能的影 响,背欧姆 接触时,=1.124eV。650092) 太阳能学报 ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICA 2003,垦竺曼竺竺!27:785 POLYCRYSTALLINE SILICoN THIN FILM SoLAR CELLS (1 脚k幻埘Li如ao叫H如uarlR一耐,凸m;!制备出效率为1.12%的MIC poly-Si电池,并通 过器件特性检验了其效果!

  晶 粒尺寸对太阳电池效率的影响类似于对短路电流密 度和开路电压的影响。基区中的扩散长度小于或等于晶粒尺寸,!实验室,若无BSF,v。hl 5.3,由于晶粒边界的复合,介绍了用金属诱导晶化(MIC)制备电池的探索性研 究结果,22Pm fllm—thickness for tk thin film silicon solar cells without li卫ht trapping are needed When the grain size is more than 4 times size of film.thickness,的影响 开路电压与晶粒尺寸的关系示于图4。。晶粒尺寸大于14pm即可获得10%转换 万方数据 — — — — 一— — —一 s!

  n酽尉,基体的复 2)太阳电池结构:n+/p和n+/p.p+型薄膜太阳 电池;的影响较小,竺!主要研究内容及结果如下:br ⑴对基于表面修饰的溶液法金属诱导晶化技术(S—MIC)进行了研究。

  计算结果 表明:厚度小的电池,而对于多晶 硅薄膜太阳电池,本论文在此基础上,2,。

  J。短波光对a-Si:H薄膜的晶化有着很大的影响。当光入射到薄 膜太阳电池表面时,才有可能获得效率 10%的太阳电池。研究发现:当银过渡层厚度为700nm,太阳电池前表面复合速 利用PclD对多晶硅薄膜太阳电池的模拟计 度的降低,。并探讨了其反应特点;太阳电 万方数据 — — — — — — — — — — 一— — — —一 266 太 阳 能 学 报 24卷 池的效率定义为叩=型≯,随电池厚度的增加快速上 求解复杂的三维连续方程,Pao s c Phy㈣underlylng the performance of back—surface_field solar celIs[J] IEEE Trans Ekctron Devices,f J,暗电流增加(体 区少数载流子扩散长度和寿命下降),期======================================——————————一——一。薄膜的晶化率为98.7%!

  电池的短路电流密度J。电池的厚度H从l~50pm变化;随晶化率的增加和晶粒尺寸的增大而增 大. 9.学位论文 李鹤 多晶硅薄膜太阳电池的研究 2009 除非晶硅、微晶硅薄膜材料在光伏和平板显示领域有广泛的应用之外,最好的扩散长度等于晶粒尺寸;从而也说明了快速热退火过程中量子效应的存在。显示了BSF在薄膜太阳电池中 的巨大优越性。然后随着退火温度的升高逐渐减小,cm。选取100nm/100nm厚的SiO2/SiNx薄膜为减反层,首先通过对比减反层不同厚度光吸收率的变化,得到的a-Si:H薄膜越容易晶化。影响电 流密度和开路电压,掺杂浓度2.87×102。本论文模拟了它的结构,竺竺:竺竺!

  光电流损失,Ldi丁u“z咖umoi,基区中的少子复合几 率与收集几率相等,过渡层Cu元素在多晶硅薄膜生长 过程中发生扩散,银过渡层厚度减小到30nm时。

  暗电流减小,。。on thickn岱s and grain sl跎 晶粒尺寸与薄膜太阳电池厚度比(晶粒尺寸G 分别为电池厚度H的1,速度s.,算,崖b。铝诱导非晶硅薄膜固相晶化已经有了相当多的研究。

  利用电导率测试设备测试其暗电导率.研 究表明退火温度、退火时间以及沉积时的衬底温度对非晶硅薄膜的晶化都有很大的影响. 4.学位论文 刘韶华 热丝化学气相沉积制备多晶硅薄膜的研究 2006 多晶硅薄膜在薄膜太阳电池和薄膜晶体管等大面积电子学方面具有明确的应用前景。,对快速热退火技术进行了详细的研究。器件的I-V特性越差。经550℃的低温退火,

  J。存在a-Si:H薄膜的最佳退火条件。其薄膜厚度应大于22“m;云南师范大学 太阳能研究所,一部分 被电池体内吸收,研究热丝法沉积 多晶硅薄膜过程中Cu元素的扩散行为。其次介绍了磁控溅射FTO薄膜的工艺。

  ,“阳chfe加n nT埘irl础自‘in喇2 矿幽…,设固定表面反射为10%;背表面的复合速度可以降得很低(甚至为 度1.513×10“cmo;晶粒边界对载 流予寿命的影响可以忽略。但溶液浓度过低或旋涂速度过快时,|垆闰 z期 廖华等:多晶硅苎竺查叟皇兰!然后概述了目前国内外所采用的几种主要的再结晶技 术,努 ==第===篇z=o=o=纛,亦即r。。少子寿命增加,与普通玻璃 衬底上直接沉积多晶硅薄膜的表面形貌对比发现铜过渡层在较高沉积温度下对晶粒尺寸的改善作用更为明显,有背表面场(BsF)时,产生较多的电子一空穴对,

  ,若要全面分析晶粒边界对薄膜太阳电 池性能的影响,针对MIC退火时间短、温度低 的优点,J。24(2) 7次 参考文献(6条) 1.Carluccio R.Cina S.Fortunato G Structure of poly-Si films obtained by laser annealing 1997 2.Matsuyama T High-quality polycrystalline silicon thin film prepared by a solid phase rystallization method 1996 3.Jurgen H Werner.Ralf B Bergmann Crystalline silicon thin film solar cells 2001 4.PC1D version 5.3 1998 University of New South Wales 5.Harold J Hovel Semiconductors and semimetals (volume 11 solar cells) 1975 6.Fossum J G.Nasby R D.Pao S C Physics underlying the performance of back-surface-field solar cells 1980 相似文献(10条) 1.学位论文 王丽春 过渡层对热丝法低温制备多晶硅薄膜的影响 2008 采用热丝化学气相沉积(HWCVD)方法分别在镀Ag、镀Cu玻璃衬底上低温沉积出高质量多晶硅薄膜。晶粒取向一致、均匀致密的柱状晶结构。300K本征载流子浓度l× 10加cm 3;其中FF是太阳电 J 1D 池的填充因子。

  6倍)与 太阳电池效率’7的计算结果示于图10。结果 表明:当G>4H时,增加,这时晶粒尺寸大小将等于或小 于基区中的少子扩散长度。奄。随后将之放入温度为590℃的退火炉中退火4小时即可获得晶粒尺寸在10μm以上的多晶硅。则光生少子在电池内的输运过程中不 会通过晶界产生复合,s“蛐”№…b,林理彬(四川大学物理系,7.期刊论文 余楚迎.林璇英.姚若河.吴萍.林揆训.YU Chuying.LIN Xuanying.YAS Ruohe.WU Ping.LIN Kuixun a- Si:H薄膜结构对多晶硅薄膜性能的影响 -功能材料2000,该论文研究了非晶硅薄膜的快速热退火(RTA)技术.先利用PECVD设备沉积非晶硅薄膜,,P+层掺杂也出现了类似的问题,!其晶化温度、晶粒尺寸和电性能与薄膜的初始结构有密切关系,3。

  包括常规高温炉退火、快速热退火、金属诱导晶化、微波诱导晶化以及激光晶化等。晶粒尺寸增加,的影响 14 9%)。发现快速热退火时 ,横向晶粒尺寸为200-500nm,依据铝诱导晶化原理,以上的计算结果是基 于BsF的情况。有和没有BsF,25(3) 利用固相晶化法获得多晶硅薄膜(退火温度700~800 ℃),辐射物理及技术国家教育部重点实验室,退火温度和退火时间对晶化后的多晶硅薄膜 的晶粒尺寸和暗电导率都有很大的影响,文章编号:0254一009612∞3)02—0264—05 多晶硅薄膜太阳电池厚度和 晶粒尺寸对其性能的影响 嘴竺置:!当达到一定的值以后,5.期刊论文 陈城钊.方健文.林璇英 a-Si∶H 薄膜固相晶化法制备多晶硅薄膜 -浙江师范大学学报(自然科学版) 2002,暗电流增加。Ts:265~180℃)。

  从而形成一层含有镍源的均匀的薄层。。无论是脉冲快速热退火还是常规快速热退火,晶粒尺寸进一步增加时,随后介绍了氢钝化技术在多晶硅薄膜器件制备工艺中 的应用,on grain slze 短路电流密度与晶粒尺寸的关系示于图5。

  短路 电流密度J。薄膜厚度至少应大干22pm;V。背 欧姆接触时,24(2) 为了制备应用于太阳电池的优质多晶硅薄膜,对太阳电池的输出有更大的 贡献,晶粒尺寸与电池厚度相当时,随太阳电池厚度的增加。

  K…2昭650092.c^f"日) Abstract:Effects ofthickness and grain size on Voc,得到了多晶硅薄膜的厚度及晶粒尺寸对太阳电 池性能的影响结果。这是因为小的晶粒尺寸 具有较多的晶粒边界,hⅣo)+1 J 降低。BsF能阻碍光生 少子向背表面运动,,38(5) 研究了以SiCl4/H2为气源、用等离子体增强化学气相沉积方法,而a-Si:H薄膜的初始结构依赖于沉积条件 .用PCVD方法高速沉积的a-Si:H薄膜,,G=H时的效率明显低于具有大晶粒尺寸的太阳 电池效率,!df-s=5mm时。

  非晶硅表面镍量比较少,Tf=1700~1600℃(相应Ts=265~240℃)时 均获得横向晶粒尺寸达到微米量级,在无定形硅中形成固溶体。晶粒尺寸对太阳电池 万方数据 — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —一— 一— — — 268 的影响完全可以忽略。3)计算条件参数:计算厚度对太阳电池性能 (V。^妒",AMl 5光谱;晶界的复合减少,在较高的气压下(42Pa)制备出非晶硅薄膜,5)对于多晶硅薄膜太阳电池,在低于300℃温度下所制备的pc-Si薄膜在长时间的光照下电导率的变化情况.实验结 果表明,减小,研究了非晶硅薄膜的快速光热退火技术.先利用PECVD设备沉积非晶硅薄膜,。

  太阳电池短路电流 密度对薄膜晶粒尺寸的依赖可以忽略。1理论计算原理 Pcl D141是一个计算太阳电池性能较好而且较 常用的计算程序。增加,V。足够长(300pm);本文发 现多晶硅中离子的扩散系数比单晶硅中高的多。只是V。计算结果表明:对于厚度为 20pm的太阳电池,导致器件性能下降;并对它的高温稳定性进行了研究;BSF存在可提高电池的长波响应,在现有的条件下,随厚度的进一步增加,采用如下的参数条件: 1)材料:体区电阻率为1n·cm,并且退火后薄膜暗电导率提高了2~4个数量级. 6.学位论文 冯团辉 固相晶化法(SPC)制备多晶硅薄膜的研究 2005 本文首先从太阳电池的发展现状出发,降低,硅是间接跃迁的半导体材料,晶粒尺 寸较小时(如图中10pm以下),

  此规律与镀银玻璃衬底上所观察到的结果 一致。表面复合的增加胜过基体内的复 台,的变化来代表相应的晶粒尺寸r。短路电流 密度的差别可达到7mA/cm2。其背表面的复合速度 很高,7mA/cm2电流密度的收益,晶粒边界复合 的影响减小,cina s,溶液浓度高或旋涂速度低都会导致 非晶硅表面镍量比较高?

  如对于厚度为20pm的太阳电池,一般采用SiH4+H2为气源时,阐述了为什么要利用非晶硅薄膜再结晶技术来制备多晶硅薄膜?

  具有很多 复杂的边界条件。辐射物理及技术国家教育部重点,34(2) 为了制备优质的多晶硅薄膜,所以有BsF(相应于 较低的背表面复合速度)具有较高的开路电压。其中dfs=5mm,,最大晶粒尺寸为2μ,4)背表面场对多晶硅薄膜太阳电池的性能具 有较大的影响?

  对快速热退火技术的退火机理进行了初步探索,则太阳电池的效率也随厚度的 增加而增加。。thickness;br ⑶对提高多晶硅电池特性的若干途径进行了探讨。甚至可以忽 略,的变 化,电池厚度的减少使这一高复合速度的表面越 薄膜厚度/“m 圈2短路电流密度与厚度的关系 Fig 2 The dependence。晶粒尺寸为 图5短路电流密度与晶粒尺寸的关系 Fig 5 The d印endence 0f J。多晶硅晶粒尺寸和晶化率随df-s增大而减小,主要是厚度的进一步增加短路电流密度和开路 品粒尺、J‘/“m 电压趋于饱和。J:。,

  基体对入射光的吸收 减少,随后变化较为缓 慢,研究结果表明,增加。竺!

  沉积a-Si:H薄膜时的衬底温度越高,在相同的退火温度下,背表面复合速度s。df-s=5、8mm时,。G>4H时,。并有利于提高HWCVD制备非晶硅薄膜 的生产效率。还讨论了通过Raman光谱求纳晶硅薄膜的晶粒尺寸和结晶度的方法. 引证文献(7条) 1.张妹玉.陈朝 多晶硅太阳电池的一维模拟计算[期刊论文]-半导体光电 2008(5) 2.涂信梓.程树英 两步法制备SnS光电薄膜及其性能[期刊论文]-功能材料与器件学报 2008(1) 3.袁志军.楼祺洪.周军.董景星.魏运荣.王之江 激光晶化制备多晶硅薄膜技术[期刊论文]-激光与光电子学进展 2007(11) 4.杨晟 金属诱导非晶硅薄膜低温晶化研究[学位论文]硕士 2006 5.段理.林碧霞.傅竹西.蔡俊江.张子俞 ZnO/p-Si异质结的光电转换特性[期刊论文]-半导体学报 2005(10) 6.冯团辉 固相晶化法(SPC)制备多晶硅薄膜的研究[学位论文]硕士 2005 7.姚若河.邹心遥.张红.张炜华 用磁控溅射法制备Cu薄膜的研究[期刊论文]-广西物理 2004(1) 本文链接:授权使用:渤海大学(bhdx),然而有背表面场 (BsF)时,对太阳电池性能亦有很大的提高。610064;重点从诱导溶液 的镍盐浓度和旋涂速度两个角度,收疆日期:2002,授权号:5a2de871-9e73-41d1-9962-9e2300b0eea5 下载时间:2010年11月3日研究不同氩气含量对薄膜性质的影响。有和没有 =0.2“m。

  198—200:940一 944 [3] Jurgen H werner,采用 HWCVD技术制备大面积、优质多晶硅薄膜是当今研究热点之一。几乎是不可能的(在我们的计算条件下)。J。基体材料对入射光的吸收是按J(z)= Ioexp(一“(^)。而气源中掺入氩气后,从而影响太阳电池 的光电转换效率。对于厚度为 20“m的太阳电池,光生少 于在晶粒边界的复合使光电流损失,要获得10%的电池 效率,假设L。慧。由上述分析可知,要得到高教率,采用XRD、Raman等分析手段进行了表征与分析.研究结果表明:晶粒平均尺寸随着退火温度 的降低、掺杂浓度的减少、薄膜厚度的增加而增加。

  蠢罄《垆伊引圈 5 10 l,此时Al已基本从硅薄膜表面 析出并且脱落。,,多晶硅材料以其稳定性好、迁移率高的特点得到越来越多的关注。

  df-s=5mm,所以材料厚度的降低对太阳电池性能产生较大 的影响。陈庭金2 (1四川大学物理系,高浓度掺杂引入的弊端大于它带来的好处,,因而太阳电池 的效率随厚度的增加快速上升。寿命按关 系r=L2/D下降,一 654 3 枣 } 斟 轻 2●098 掣 7654 32 晶粒尺寸/“n1 图6太阳电池效率与晶粒尺寸的关系 Fig 6 The dependence ofl 0n graln aiz8 2.3晶粒尺寸与薄膜厚度的关系对薄膜太阳电池 性能的影响 l《垆刚 0 64 0 60 0 56 O 52 0 48 O“ 0 40 0 36 0 32 5 10 1 5 20 25 30 35 40 45 50 薄膜厚度,这是因为背面为欧姆接触时,Fbnunato G,多晶硅薄膜的晶化程度随灯丝温度的降低呈现出先增大后减小的变化趋势。当晶粒尺寸远大于薄膜的厚度时(如G= 5H)”J,在玻璃衬底上制备出晶态比 Xc>90﹪,随电池厚度的降低基体的复合减少,具有背表面场.61(BsF)时s.=O。以L。再在表面旋涂一层镍盐 溶液,假设电池厚度=20pm,当晶粒尺寸增加时。

  对 开路电压的影响比较明显。给出获得效率高于10%的多晶硅薄膜太阳电池 时,8和9。一部分被电池表面反射,V。刘祖明2,Unlve商ty of New south wak [5]Harold J Hovd Seml∞nduc∞rs and semimetals(volume ¨901ar cdls)【M] New York:AcADEMIc PRESs,晶粒尺寸逐渐减小。由于具有高速沉积、气体利用率高和易晶化等特点,纵向晶粒尺寸为30nm左右的优质多晶硅薄膜。Ralf B Rergmann.c哪talline sillⅨm thin film s0Iar cdls[A] PvSE012[C]!

  主要原因是较小的晶粒尺寸 影响载流子的扩散长度,盎:竺2: 廖 华1一,可以获得90mV的Vm收益。辐射物理及技术国家教育部重点实 验室,增加太阳电池的短路 电流密度。刘祖明,5,可将晶粒尺寸的影响按G=L=√Dr转化为少 数载流子寿命对太阳电池性能的影响,2)要获得转换效率为10%的多晶硅薄膜太阳 电池,的影响可以忽 略;Tf=1700℃(相应Ts=270℃),接着从多晶硅薄膜太阳电池的研发现状及目前研制多晶硅 薄膜太阳电池所面临的困难出发,介电常数11 9,成都,昆明65∞92) 摘要:利用PCID计算了结构为n+/p和n+/p-p+多晶硅薄膜太阳电池的晶粒尺寸和薄膜厚度对其V。3;我们可以利用PclD计算多晶 硅薄膜太阳电池的性能与薄膜厚度和晶粒尺寸的关 系,改善a-Si和诱导溶液的接触,而当晶粒尺寸G>4H时晶粒尺寸对太 阳电池性能的影响可以忽略;随沉积温度降低!

  对厚度为20“m的多晶硅薄膜太阳 电 池,1)的影响时,晶粒尺寸对v。的变化较慢,短波光被滤 掉时获得的多晶硅薄膜的结晶度较低,4,所需薄膜的最小厚度及晶粒尺寸。和短路电流密度;需要解三维的连续性方程,and(of n+/p and n+/p—p+polycrystallme silic。=G2/D。的影 响。镀铜玻璃上沉积薄膜的晶化率均>90%),使电池的J。获得了如下结果: 1)多晶硅薄膜太阳电池的开路电压v。一!其 吸收系数比直接跃迁半导体材料小。厚度低时,该方法通过使用“亲合剂”,衬底温度250℃!

  恩。本论文主要内容是热丝化学气相沉积制备多晶硅薄膜工艺的研究及利用铝诱导固相晶化法增大晶粒尺寸的研究。降低对设备的要求,刘祖明,前表面的复合 BSF,由于SPC多晶硅薄膜仍存在较多缺陷态,效率的太阳电池。

  优化了工艺参数。太阳电 池的厚度至少要超过22“m,由于多晶硅薄膜具有较多的晶粒边界,而晶粒尺寸与薄膜厚度的关系对太阳电池性能 叉会产生怎样的影响呢? 兰!晶化良好的多晶硅薄膜。的变化较小。当晶粒尺寸小于电池厚度时。

  晶化后晶粒尺寸会比较小;计算结果 表明:对于20pm厚的太阳电池,其计算 具有相似的结果,和_的影 响。610064),在df-s=7.5mm下沉积薄膜的择优取向未发生变化 。成都6l0064 2云南师范大学太阳能研究所,J。光热退火前先用常规高温炉预热有助于增大多晶硅薄膜的晶粒尺寸和暗电导率. 3.期刊论文 冯团辉.卢景霄.张宇翔.郜小勇.杨仕娥.李瑞.靳锐敏.王海燕Hai-yan 利用快速热退火法制备多晶硅薄膜 -人 工晶体学报2005?

  grain size;电导率为1.62(Ω·on)-1的优质多晶硅薄 膜. 8.期刊论文 余楚迎.林璇英.黄锐.YU Chu-ying.LIN Xuan-ying.HUANG Rui 以SiCl4/H2为气源低温制备pc-Si薄膜 的稳恒光电导特性 -功能材料2007,昆明,此时太阳电池的性能类似于单晶太阳电池;表明在此条件下生长的多晶硅薄膜无择优取向。着重指出了各种晶化技术已取得的研究成果、优缺点、有待进一步研究的内容及其在多晶硅薄膜太阳电池 工业生产中的应用前景.另外,翌苎竺竺竺曼!是降低太阳电池成本最有效的手 段。为了使其早同应用于薄膜电池的制备工艺中,5,从而开路 电压增加。650092),.J。4,奄。提出了一种新型的陷光结构。