晶硅太陽能電池減反射薄膜的制備與特性研究.pdf

1、隨著太陽能發(fā)電技術(shù)的大力發(fā)展，提高效率、降低成本成為光伏產(chǎn)業(yè)面臨的世界性難題。太陽能電池減反射薄膜的研制，可以大幅度降低電池表面太陽光的反射，增加進(jìn)入到電池內(nèi)部的光通量，產(chǎn)生更多的光生載流子，是提高電池效率最經(jīng)濟(jì)有效的途徑。因此探索出一種性能匹配的太陽能電池減反射薄膜材料及其制備工藝具有重要的價(jià)值。
　　 經(jīng)過對減反射薄膜材料的光學(xué)性質(zhì)、穩(wěn)定性、制備工藝和生產(chǎn)成本的綜合考慮，本文采用磁控濺射法制備了TiO2單層和SiO2/TiO

2、2雙層結(jié)構(gòu)的太陽能電池減反射薄膜。用臺階儀、原子力顯微鏡、X射線衍射儀、紫外可見光分光光度計(jì)等儀器對薄膜的厚度、表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)、光學(xué)性能等結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行了表征，研究了制備工藝對減反射薄膜結(jié)構(gòu)與光學(xué)特性的影響，并利用PC1D仿真軟件研究了減反射薄膜對太陽能電池輸出特性的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：TiO2薄膜的沉積速率隨著氧氣流量比的增大而減小，隨著濺射功率的提高呈線性增長，隨著襯底溫度的升高逐漸減小。薄膜的表面粗糙度受沉積速率

3、的影響較大，提高襯底溫度可以使薄膜光滑致密，減小表面粗糙度。沉積態(tài)的TiO2薄膜為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，經(jīng)過300～500℃的低溫退火，薄膜轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦結(jié)構(gòu)。TiO2薄膜在可見光區(qū)域有較高的透射率，折射率的變化區(qū)間為2.19～2.46(λ=600nm)，消光系數(shù)很小，數(shù)量級達(dá)到10-3。TiO2單層及SiO2/TiO2雙層減反射薄膜在適當(dāng)?shù)墓に嚄l件下可以取得很好的減反射效果，在400～900nm波長范圍內(nèi)，加權(quán)平均反射率分別為7.5％和1.2％。