硅基薄膜太陽電池的陷光研究.pdf

1、要提高硅基薄膜太陽電池的普及率,真正達到改變當(dāng)前以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu),必須三高一低,即提高效率、提高產(chǎn)率、提高穩(wěn)定性與降低成本,減薄太陽能電池是其攻略之一,這就要求我們引入陷光結(jié)構(gòu).基于這個目的,研究并制備了在陷光結(jié)構(gòu)中起重要作用的透明導(dǎo)電氧化物薄膜——ZnO.ZnO作為一種直接帶隙的寬禁帶材料是繼GaN之后光電研究領(lǐng)域又一熱門研究課題.其光電特性受缺陷的影響較小,在信息領(lǐng)域中有重要的作用.生長ZnO薄膜材料的方法很多,包括分子束外

2、延(MBE)、金屬有機化學(xué)氣相沉積(MOCVD)、脈沖激光沉積(PLD)、原子層外延、濺射、蒸發(fā)等,其中MBE、MOCVD和PLD等方法生長的ZnO薄膜的質(zhì)量較高.在這三者中,MOCVD方法在薄膜材料的生長方面有很多優(yōu)點,如可以大面積均勻生長,精確控制膜厚及成分,重復(fù)性好,所以是生長ZnO薄膜材料的一種較好方法且最適合工業(yè)化需要的一種方法.這一部分的主要工作是采用MOCVD方法,以DEZn和H<,2>O為反應(yīng)源,以B<,2>H<,6>為

3、摻雜氣體,力圖在玻璃襯底上生長出大面積ZnO薄膜(20cm*20cm).對其均勻性、電特性(ρ、μ、n)、DEZn、H<,2>O和B<,2>H<,6>的流量對薄膜特性的影響進行了研究.為優(yōu)化陷光效果,我們提出一種另類考慮方法,即計算入射光穿過在一定厚度的有源層的光利用率,以此來精確計算最佳的有源層厚度.并編譯了微晶硅太陽電池陷光結(jié)構(gòu)的計算機模型,此模型改進了硅基材料缺陷態(tài)的分布,在V型分布的基礎(chǔ)上加進了高斯分布,背電極采用的是平面的Zn