【摘 要】
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本文主要阐述了近年来薄膜太阳电池用绒面结构氧化锌(Zn0)透明导电氧化物(transparent conductive oxides-TCO)薄膜以及光管理设计方面的研究进展.主要内容有等离子体刻蚀玻璃衬底技术,等离子体处理修饰Zn0薄膜表面技术、缓冲层生长Zn0薄膜技术和修饰层改善Zn0薄膜表面技术,多层膜生长设计以及直接生长绒面结构Zn0薄膜技术等.此外,对薄膜太阳电池中的先进光管理(ligh
【机 构】
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南开大学光电子薄膜器件与技术研究所;南开大学光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室;南开大学光电信息技术科学教育部重点实验室,天津300071
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本文主要阐述了近年来薄膜太阳电池用绒面结构氧化锌(Zn0)透明导电氧化物(transparent conductive oxides-TCO)薄膜以及光管理设计方面的研究进展.主要内容有等离子体刻蚀玻璃衬底技术,等离子体处理修饰Zn0薄膜表面技术、缓冲层生长Zn0薄膜技术和修饰层改善Zn0薄膜表面技术,多层膜生长设计以及直接生长绒面结构Zn0薄膜技术等.此外,对薄膜太阳电池中的先进光管理(light management)结构设计及新材料应用进行了探讨和展望.
其他文献
本文采用热注入法制备了不同Ge元素掺杂比例的CZTGSe纳米晶,纳米晶的尺寸在1020 nm之间.采用X射线衍射仪(XRD、投射电子显微镜(TEM)及UV-Vis光谱分析仪对纳米晶的结构、形貌、成分及光学性能等进行了分析研究.发现Ge元素掺杂量为0.7时,CZTGSe的禁带宽度为1.52 eV,十分接近薄膜太阳能电池材料理想的禁带宽度.
In2Se3,Ga2Se3和Cu2Se等二元硒化物是制备CIGS薄膜太阳电池重要的前驱物.硒化物的组成和晶向受到Se蒸发速率的影响.在In、Cu、Ga和Se四种元素中,Se的蒸发速率对蒸发温度最敏感,Se舟蒸发温度增加20℃,Se的蒸汽压就会增加一倍.本文发现在Na参与In-Se二元化合物反应,并提高了Se的利用率,Se蒸发温度在220℃时是个安全温度,既能够保证贫Se相的产生,又能够避免反蒸而降
直接溅射铜铟镓硒(CIGS)陶瓷靶材制备CIGS光伏电池的方法得到越来越多地关注,该工艺具有二步法所具有的大面积均匀性高,适于工业化生产的特点.相比二步法,也具有成分控制精确,薄膜成分分布均匀,表面平整度高等优势.因此直接陶瓷靶材的方法是非常具备商品化前景的CIGS电池制备方法.该方法的核心是高质量CIGS陶瓷靶材的制备,本文使用热压烧结的工艺方法,成功制备高纯度CIGS陶瓷靶材.使用Cu2Se、
本文采用PECVD制备前驱体硅基薄膜,再通过固相晶化法,在普通浮法玻璃上制备得到晶化率较高的多晶硅薄膜.文章中结合微区拉曼测试与光学测试,分析了薄膜在退火过程中晶化率及光学带隙的变化情况.另外,退火处理具有不同晶化率的前驱体硅基薄膜,进一步研究初始结晶成分在固相晶化过程中的作用,探讨了完全非晶和具有一定初始晶化率的两种前驱体硅基薄膜,退火过程中的不同晶化机理.认为固相晶化具有一定结晶成分的硅基薄膜
选择性发射极技术有效地解决了太阳能电池表面轻掺杂以避免“死层”和重掺杂来获得良好欧姆接触的矛盾,被公认为是一种有效提高电池光电性能的技术.本文报道了一种简单、低成本实现选择性发射极太阳电池的技术——磷墨技术.大规模生产中,在B级硅片上实现了平均效率为19.01％的选择性发射极电池,其中最佳效率达19.27％,而对比组(均匀结电池)的平均效率仅为18.56％.而且令人兴奋的是,这种选择性发射极电池的
作为多晶硅材料中最重要的缺陷之一,晶界可以向硅禁带中引入深能级从而降低硅片性能.本文利用特殊的(110)/(100)键合样品,研究了氢钝化对晶界电学性能的影响.采用有效载流子寿命表征和电流/电容-电压特性曲线的方法,研究氢钝化对晶界能级电学特性的影响,得到了氢钝化前后能级所处的位置以及所对应的载流子捕获截面.在氢钝化后,硅片的有效载流子寿命提高,晶界引入的能级位置变浅,晶界态密度和载流子捕获界面也
在有籽晶铸锭过程中,保护籽晶在硅料熔化阶段不被完全熔化是实现这一铸锭技术的关键.本文运用计算机模拟技术对改进型坩埚护板进行模拟研究,分析其在铸锭过程中对籽晶熔化界面及晶体生长界面的影响,并结合实际铸锭进行验证.结果表明,该改进型护板能有效提高硅料熔化后期坩埚底部的温度梯度,从而达到保护籽晶的目的,硅锭整体剩余籽晶高度差从改进前的10mm降低到改进后的2mm;同时,晶体生长界面较改进前也得到一定优化
本文采用导纳矩阵的法-等效界面模型和多层光学薄膜计算软件,模拟设计晶体硅太阳电池表面三层氮化硅减反射膜,然后结合实际生产电池片的减反射效果修正模拟参数,在计算机模拟和实验间找到平衡点.在设计时尽量使有最小反射率的光波长接近电池材料的光谱响应峰值,同时也要兼顾太阳光的光谱特性力争实现效益的最大化.初步的计算模拟给出三层氮化硅减反射膜的最佳厚度和相应折射率.计算出中心波长在630～650nm范围氮化硅
为降低多晶硅太阳电池的成本,研制冶金多晶电池的碱性腐蚀液制备表面织构的工艺.采用氢氧化钠与氯酸钠的混合溶液腐蚀冶金硅片表面进行陷光结构的制作.采用两种方案:富NaClO3和富NaOH体系的腐蚀液.在保证绒面的质量的基础上,为降低能耗,腐蚀过程尽可能降低反应温度,通过调节溶液配比及温度得到最佳工艺条件.阶段性工作给出,富NaClO3腐蚀液制绒的效果要明显优于富NaOH腐蚀系统.用扫描电子显微镜表征硅
选择性发射极结构为二维电池结构,这意味着传统的一维模拟软件已经不再适用了.本文使用PC2D二维模拟软件对选择性发射极晶体硅太阳电池进行了器件模拟和参数优化.为了使模拟结果更加接近真实的情况,采用了更符合实际情况的器件结构和根据现有电池I-V曲线拟合得到的参数设置.在此基础上,全面系统地研究了栅线、重掺杂区、轻掺杂区、电池表面钝化情况、晶体硅活性层电学质量等对选择性发射极晶体硅太阳电池光电性能的影响