籽晶層法制備氫化微晶硅薄膜材料及其在薄膜太陽電池中的應用.pdf

1、氫化微晶硅薄膜材料具有良好的電學特性和穩(wěn)定的光學特性，已經(jīng)成為國際光伏領域的研究熱點，氫化微晶硅薄膜太陽電池制備技術被公認為硅基薄膜太陽電池的下一代技術，但是，制備高質(zhì)量的氫化微晶硅薄膜材料存在一定難度，生長初期的非晶孵化層在很大程度上制約著氫化微晶硅薄膜材料和太陽電池的性能。本論文采用射頻等離子體增強化學氣相沉積技術，引入籽晶層法以降低非晶孵化層對材料和太陽電池的影響，系統(tǒng)研究了籽晶層的制備參數(shù)及其在太陽電池中的應用。
　　

2、本論文主要進行了以下幾個方面的研究：
　　 首先，研究了籽晶層的制備參數(shù)，包括硅烷濃度、射頻功率、反應氣壓對籽晶層薄膜材料的影響。在本論文實驗研究范圍內(nèi)，籽晶層材料的晶化程度隨著硅烷濃度的減小、射頻功率的增大而提高，[220]晶向強度隨著反應氣壓的增大，先提高后降低。不同厚度的籽晶層材料表現(xiàn)出縱向的不均勻性，厚度越大，晶化程度越高。
　　 其次，分析了加入籽晶層對體層的影響，研究了硅烷濃度對制備非晶/微晶相變區(qū)體層材料的

3、影響，實驗結果顯示：沉積在玻璃襯底上呈非晶特征的體層材料，在加入籽晶層后有明顯的晶化；硅烷濃度的提高，體層材料暗電導迅速降低，光敏性隨之提高，晶化率降低，逐漸由微晶變?yōu)榉蔷А?br>　　 第三，把籽晶層和非晶/微晶過渡區(qū)體層的制備方法應用到氫化微晶硅薄膜太陽電池吸收層的制備中，研究了籽晶層厚度和體層厚度對太陽電池參數(shù)的影響，結果表明籽晶層和體層要有合適的厚度，太厚或者太薄都會影響太陽電池的轉(zhuǎn)換效率。
　　 第四，對實驗中發(fā)現(xiàn)的

4、體層縱向均勻性問題進行了分析和研究，實驗表明，隨著體層厚度的增加，體層材料的晶化程度有減弱的趨勢。本論文通過改變制備參數(shù)分層沉積的方法，在一定程度上改善了體層材料的縱向均勻性。
　　 第五，把體層縱向均勻性的研究和實驗結果應用到氫化微晶硅薄膜太陽電池的制備中，結果表明，分層沉積體層制備出的太陽電池具有較高的轉(zhuǎn)換效率。
　　 第六，對氫化微晶硅薄膜太陽電池容易出現(xiàn)缺陷的P/I界面進行了優(yōu)化，分別采用緩沖層法和H處理法抑制P