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相似文献
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1.
报道了采用高压射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD) 制备高效率单结微晶硅电池和非晶硅/微晶硅叠层电池时几个关键问题的研究结果, 主要包括: 1)器件质量级本征微晶硅材料工艺窗口的确定及其结构和光电性能表征; 2)孵化层的形成机理以及减小孵化层的有效方法; 3)氢稀释调制技术对本征层晶化率分布及其对提高电池性能的作用; 4)高电导、高晶化率的微晶硅p型窗口层材料的获得, 及其对减小微晶硅电池p/i界面孵化层厚度和提高电池性能的作用等. 在解决上述问题的基础上, 采用高压RF-PECVD制备的单结微晶硅电池效率达8.16%, 非晶硅/微晶硅叠层电池效率11.61%.  相似文献   

2.
采用单室等离子体化学气相沉积技术沉积pin微晶硅电池时,硼污染降低了本征材料的晶化率并影响了p/i界面特性.针对该问题文中采用p种子层技术,即在沉积p层后采取高的H2/SiH4比率及适当的功率又沉积一个薄的p层,初步研究了p种子层对微晶硅i层纵向均匀性及电池性能的影响.实验结果表明:采用此方法能改善p/i界面特性,提高本征材料纵向结构的均匀性并降低硼对本征层的污染,有效地提高单结微晶硅电池的性能.最后,通过优化沉积条件,制备得到光电转换效率为881%(1 cm 关键词: 单室 甚高频等离子体增强化学气相沉积 微晶硅太阳电池 p种子层  相似文献   

3.
采用高压高功率的甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术高速(沉积速率约为1.2 nm/s)沉积了一系列不同厚度的本征微晶硅薄膜,并通过Raman谱和XRD谱的测试,研究了高速沉积时本征微晶硅薄膜的微结构演变特性及其对电池性能的影响.针对其微结构特性及高速沉积本身存在的离子轰击作用强的特点,提出了在沉积微晶硅薄膜过程中采用功率梯度的方法,达到有效地控制薄膜微结构变化的目的,并在一定功率梯度范围内降低了电子温度,提高了薄膜质量,从而使电池效率明显提高.最后在沉积速率为1.2 nm/s时,制备 关键词: 高速沉积 微晶硅薄膜 微结构演变 功率梯度  相似文献   

4.
采用常规的射频等离子体增强化学气相沉积技术制备了可以用于微晶硅薄膜太阳电池的n型的掺杂窗口层材料.通过掺杂窗口层材料在电池中的应用发现:微晶硅薄膜太阳电池由于其电子和空穴的迁移率相差比较小而显示出磷掺杂的n型的微晶硅材料也可以像硼掺杂的p型的微晶硅材料一样,可作为微晶硅薄膜太阳电池的窗口层材料;两种窗口层制备电池的效率差别不大,而且量子效率(QE)测试结果显示两种电池的n/i和p/i界面没有明显的区别;电池的双面不同波长拉曼光谱的测试结果给出:不论是n/i/p还是p/i/n型的电池,在起始生长本征层阶段均 关键词: n型的掺杂窗口层 p型的掺杂窗口层 微晶硅薄膜太阳电池  相似文献   

5.
采用高压射频等离子体增强化学气相沉积方法在非晶和微晶两种n型硅薄膜衬底上沉积了一系列不同厚度的本征微晶硅薄膜,研究了不同n型硅薄膜对本征微晶硅薄膜的表面形貌、晶化率和结晶取向等结构特性的影响.结果表明,本征微晶硅薄膜结构对n型掺杂层具有强烈的依赖作用,微晶n型掺杂层能够有效减少n/i界面非晶孵化层的厚度,改善本征微晶硅薄膜的纵向均匀性,进而提高微晶硅n-i-p太阳电池性能. 关键词: 孵化层 微晶硅薄膜 纵向均匀性 n-i-p太阳电池  相似文献   

6.
采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术,在前期单室沉积的微晶硅薄膜太阳电池和非晶硅/微晶硅叠层太阳电池研究的基础上,通过对微晶硅底电池本征层硅烷浓度的优化,获得了初始效率达到11.02%(电池面积1.0 cm2)的非晶硅/微晶硅叠层太阳电池.同时,100 cm2的非晶硅/微晶硅叠层太阳电池的组件效率也达到了9.04%. 关键词: 非晶硅/微晶硅叠层电池 单室 甚高频  相似文献   

7.
卢鹏  侯国付  袁育杰  杨瑞霞  赵颖 《物理学报》2010,59(6):4330-4336
采用射频化学气相沉积法,制备了一系列具有不同晶化率n型掺杂层的n-i-p结构微晶硅薄膜太阳电池.发现本征层的结构很大程度上依赖于n型掺杂层的结构,特别是n/i界面处的孵化层厚度以及本征层的晶化率.该系列太阳电池在100 mW/cm2的白光下照射400 h,实验结果证实了本征层晶化率最大(Xc(i)=65%)的电池性能表现出最低的光致衰退率.拥有非晶/微晶过渡区n型掺杂层的电池(本征层晶化率Xc(i)=54%)分别 关键词: 微晶硅 n-i-p结构太阳电池 光致衰退 晶化率  相似文献   

8.
采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术成功地制备了不同硅烷浓度和辉光功率条件下的微晶硅电池.电池的J-V测试结果表明:在实验的硅烷浓度和功率范围内,随硅烷浓度的降低和功率的加大,对应电池的开路电压逐渐变小;硅烷浓度的不同对电池的短路电流密 度有很大的影响,但功率的影响在实验研究的范围内不是很显著.对于微晶硅电池,N层最好 是非晶硅,这是因为一方面可以降低对电流的横向收集效应,另一方面也降低了电池的漏电概率,提高了电池的填充因子. 关键词: 微晶硅太阳电池 甚高频等离子体增强化学气相沉积  相似文献   

9.
太阳电池用本征微晶硅材料的制备及其结构研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
采用VHF-PECVD技术制备了系列不同硅烷浓度和反应气压的微晶硅薄膜.运用拉曼散射光谱和 x射线衍射对制备的材料进行了结构分析.在实验研究的范围内,制备材料的晶化程度随硅烷 浓度的增加而降低.XRD的测试结果表明:制备的微晶硅材料均体现了(220)方向择优.应用在 电池的有源层中,制备出了效率达7.1%的单结微晶硅太阳电池,电池的结构是glass/ZnO/p( μc-Si:H)/i(μc-Si:H)/n(a-Si:H/Al),没有ZnO背反射电极,有源层的厚度仅为1.2μm. 关键词: 本征微晶硅薄膜 拉曼光谱 x射线衍射  相似文献   

10.
高压PECVD技术沉积硅基薄膜过程中硅烷状态的研究   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
采用高压射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)方法在不同功率下制备了一系列硅薄膜材料,研究了材料晶化率和生长速度随功率变化的规律, 进而研究PECVD方法沉积硅薄膜过程中的硅烷反应状态,并提出可以根据硅烷耗尽程度的不同将硅烷反应状态分为未耗尽、耗尽和过耗尽三种.然后,对不同硅烷反应状态下的材料结构、光电性能以及相应的电池进行了研究,并指出适合于太阳电池本征层的高质量微晶硅材料应该沉积在硅烷耗尽状态. 关键词: 耗尽状态 微晶硅 光发射谱  相似文献   

11.
甚高频高速沉积微晶硅薄膜的研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
采用甚高频化学气相沉积(VHF-PECVD)技术制备了系列微晶硅(μc-Si:H)薄膜样品,重点研究了硅烷浓度、功率密度、沉积气压和气体总流量对薄膜沉积速率和结晶状态的影响,绘制了沉积气压和功率密度双因素相图. 以0.75nm/s的高速沉积了器件质量级的微晶硅薄膜,并以该沉积速率制备出了效率为5.5%的单结微晶硅薄膜电池. 关键词: 微晶硅薄膜 高速沉积 甚高频化学气相沉积  相似文献   

12.
刘伯飞  白立沙  魏长春  孙建  侯国付  赵颖  张晓丹 《物理学报》2013,62(20):208801-208801
采用射频等离子体增强化学气相沉积技术, 研究了非晶硅锗薄膜太阳电池. 针对非晶硅锗薄膜材料的本身特性, 通过调控硅锗合金中硅锗的比例, 实现了对硅锗薄膜太阳电池中开路电压和短路电流密度的分别控制. 借助于本征层硅锗材料帯隙梯度的设计, 获得了可有效用于多结叠层电池中的非晶硅锗电池. 关键词: 非晶硅锗薄膜太阳电池 短路电流密度 开路电压 带隙梯度  相似文献   

13.
在采用高压高功率的甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术高速沉积微晶硅(μc-Si:H)太阳电池过程中,产生的高能离子对薄膜表面的轰击作用会降低薄膜质量和破坏p型掺杂层(p层)与本征层(i层)之间的界面特性.针对该问题提出在电池中引入低速沉积的p/i界面层的方法,即在p层上先低速沉积一薄层本征μc-Si:H薄膜,然后再高速沉积本征μc-Si:H薄膜.实验结果表明,引入低速方法沉积的界面层有效地提高了p/i界面特性和i层微结构的纵向均匀性,而随界面层厚度的增加,i层中的缺陷态先降低后增加, 关键词: μc-Si:H太阳电池 甚高频等离子体增强化学气相沉积 p/i界面层  相似文献   

14.
王利  张晓丹  杨旭  魏长春  张德坤  王广才  孙建  赵颖 《物理学报》2014,63(2):28801-028801
将自行研制的具有优异陷光能力的掺硼氧化锌用作p-i-n型非晶硅太阳电池的前电极,并且将传统商业用U型掺氟二氧化锡作为对比电极.相比表面较为平滑的掺氟二氧化锡,掺硼氧化锌表面大类金字塔的绒面结构会在本征层生长过程中触发阴影效应,形成大量的高缺陷材料区和漏电沟道,进而恶化电池的开路电压和填充因子.在不修饰掺硼氧化锌表面形貌的情况下,通过调节非晶硅本征层的沉积温度来消弱高绒度表面形貌引起的这种不利影响,对应的电池开路电压和填充因子均出现提升.在仅有铝背电极的情况下,在本征层厚度为200 nm的情况下,以掺硼氧化锌为前电极的非晶硅太阳电池转换效率达7.34%(开路电压为0.9 V,填充因子为70.1%,短路电流密度11.7 mA/cm2).  相似文献   

15.
Microcrystalline silicon‐carbide (μc‐SiC:H) films were prepared using hot wire chemical vapor deposition at low substrate temperature. The μc‐SiC:H films were employed as window layers in microcrystalline silicon (μc‐Si:H) solar cells. The short‐circuit current density (JSC) in these n‐side illuminated n–i–p cells increases with increasing the deposition time tW of the μc‐SiC:H window layer from 5 min to 60 min. The enhanced JSC is attributed to both the high transparency and an anti‐reflection effect of the μc‐SiC:H window layer. Using these favourable optical properties of the μc‐SiC:H window layer in μc‐Si:H solar cells, a JSC value of 23.8 mA/cm2 and cell efficiencies above 8.0% were achieved with an absorber layer thickness of 1 μm and a Ag back reflector. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)  相似文献   

16.
刘伯飞  白立沙  张德坤  魏长春  孙建  侯国付  赵颖  张晓丹 《物理学报》2013,62(24):248801-248801
针对非晶硅锗电池本征层高锗含量时界面带隙失配以及高界面缺陷密度造成电池开路电压和填充因子下降的问题,通过在PI界面插入具有合适带隙的非晶硅缓冲层,不仅有效缓和了带隙失配,降低界面复合,同时也通过降低界面缺陷密度改善内建电场分布,从而提高了电池的收集效率. 进一步引入IN界面缓冲层以及对非晶硅锗本征层进行能带梯度设计,在仅采用Al背电极时,单结非晶硅锗电池转换效率达8.72%. 关键词: 非晶硅缓冲层 非晶硅锗薄膜太阳电池 带隙 界面  相似文献   

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