柔性衬底对于提高太阳电池的重量比功率有显著的作用,而且对于空间应用具有较大的吸引力.基于这一目的,我们采用四室连续RF-PECVD系统制各硅基薄膜材料和电池. 该论文主要进行了如下几方面的工作: 该论文在非晶硅的基础上,通过加大氢稀释和优化沉积条件将P型非晶硅材料逐步转变成P型微晶硅材料. 该文研究了硼掺杂浓度、反应功率、衬底温度和反应压强对材料光学带隙、激活能、暗电导率和晶化率的影响.在此基础上制备了26nm厚的P型材料,它的暗电导率为0.038(Ωcm)<-1>,晶化率为74.75％.将其应用到聚酰亚胺为衬底的电池中得到2.81％的光电转换效率.因N型微晶硅容易制备, 该论文只讨论了反应功率对N型材料的影响.同时讨论了36nm厚的N型材料,它的暗电导率为0.42(Ωcm)<-1>,晶化率为40.24％.将其应用到聚酰亚胺为衬底的电池中得到3.13％的光电转换效率.非晶硅具有光致衰退效应,因此高质量的Ⅰ型材料对于电池的电流密度和稳定性尤为重要. 该论文研究了反应功率和反应压强对材料的光学带隙、激活能和光敏特性的影响,获得了Eopt=1.76eV,Ea=0.8eV,σ<,p>/σ<,d>=8.35×10<4>的非晶硅材料.在上面研究的基础上,将各层材料应用到电池中,贯通整个电池结构. 该论文讨论了各层厚度对电池的影响.各层厚度对电池的短路电流密度的影响较大.随着厚度的增加,J<,sc>增加;当达到最佳值后J<,sc>减小.P和N层只有具有一定厚度才可将费米能级拉开,使电池具有较高的开路电压;最佳值之后对电压影响较小.Ⅰ层厚度为450nm时,正结构玻璃衬底电池的光电转换效率达到8.18％.P层厚度为15.6nm时,倒结构聚酰亚胺衬底电池的效率达到1.06％.N层厚度为30nm时,倒结构聚酰亚胺衬底电池的效率达到2.10％.针对沉积顺序改变带来的问题寻找解决方法.面电极采用磁控溅射方法,这对于窗口材料有不可避免的损伤.我们采用隧道结的方法解决这一问题.因各层材料结构不同,在制备电池时不能单纯地将各种材料累加,各材料之间需要界面处理.界面处理包括氢处理和过渡层(Buffer).