柔性非晶硅基薄膜太陽電池的研究.pdf

1、近年來，隨著空間技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用于小衛(wèi)星的輕質(zhì)襯底薄膜太陽電池得到了廣泛的研究。在諸多輕質(zhì)襯底薄膜太陽電池中，柔性襯底非晶硅基薄膜太陽電池在很多方面占有優(yōu)勢。聚酰亞胺薄膜由于其良好的物理化學(xué)性能，成為柔性襯底的理想材料。但是由于柔性襯底的采用，也給太陽電池的制備工藝帶來了新的問題。 與玻璃等剛性襯底相比，柔性襯底的耐高溫性較差，電池的沉積溫度不能太高，各層材料的沉積溫度一般不應(yīng)超過200℃。實(shí)驗(yàn)在低溫下通過調(diào)整其它沉積參數(shù)制備出

2、高帶隙的P型a-SiC：H材料，代替a-Si：H做為太陽電池的窗口材料，改善了太陽電池的短波響應(yīng)，提高了太陽電池的短路電流密度。 由于柔性襯底透過率較低，電池采用倒結(jié)構(gòu)沉積，電池有源層I層和窗口層P層之間的過渡方式對于電池性能的影響十分重要。實(shí)驗(yàn)通過調(diào)整混合氣體中各成分進(jìn)入反應(yīng)室的順序，得到了不同性質(zhì)的I/P界面過渡層，經(jīng)過比較分析，找到了可以改善電池性能的界面處理方式，并且在I/P界面使用H2處理的方式，提高了太陽電池的開路電

3、壓。 由于聚酰亞胺柔性襯底本身的熱膨脹系數(shù)較大，經(jīng)過電池沉積的冷熱循環(huán)，對太陽電池的各層材料有一定的破壞作用，在制備大面積的電池時遇到了困難。實(shí)驗(yàn)采用金屬Ni代替ZnO做為襯底與N層之間的阻擋層，提高了電池的穩(wěn)定性，在大面積的柔性襯底上制備出了性能良好的太陽電池。 通過對這些問題的解決，逐步提高了太陽電池的整體性能，在大面積(4cm×4cm)的聚酰亞胺柔性襯底上使用PECVD法制備出了功率重量比達(dá)200W/Kg的非晶硅基