太陽電池用玻璃襯底上多晶硅薄膜的結(jié)構(gòu)及電學(xué)特性研究【開題報(bào)告】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告電子信息科學(xué)與技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)太陽電池用玻璃襯底上多晶硅薄膜的結(jié)構(gòu)及電學(xué)特性研究太陽電池用玻璃襯底上多晶硅薄膜的結(jié)構(gòu)及電學(xué)特性研究1、選題的背景與意義選題的背景與意義人類在21世紀(jì)面臨的最大挑戰(zhàn)是環(huán)境污染和能源枯竭。人類在努力尋找解決這兩個(gè)問題方法時(shí)發(fā)現(xiàn)，太陽能的利用應(yīng)是解決這兩個(gè)問題的最好方案。基于對國內(nèi)外市場以及相關(guān)文獻(xiàn)的調(diào)研，目前國內(nèi)外的太陽能電池的種類有：1.市場上的主導(dǎo)產(chǎn)品晶體硅太陽電池，

2、其性能穩(wěn)定，但是生產(chǎn)成本較高。2.化合物半導(dǎo)體薄膜太陽電池，它是優(yōu)選的活性材料，但是缺點(diǎn)有：一些化合物成分為稀土，大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)有一定困難，以及帶來的環(huán)境污染等。3.染料敏化TiO2納米薄膜太陽電池，它受到國內(nèi)外科學(xué)家的重視，但目前對它的研究處于起步階段，以及使用液體電解質(zhì)，帶來使用不便以及對環(huán)境影響。4.硅基薄膜太陽電池，多晶硅(ploySi)薄膜和非晶硅(aSi)薄膜太陽電池可以大幅度降低太陽電池價(jià)格。多晶硅薄膜電池優(yōu)點(diǎn)是可在廉

3、價(jià)的襯底材料上制備，其成本遠(yuǎn)低于晶體硅電池，效率相對較高.非晶硅是硅和氫(約10%)的一種合金，具有以下優(yōu)點(diǎn)：它對陽光的吸收系數(shù)高，活性層只有1um厚，材料的需求量大大減少，沉積溫度低(約200攝氏度)，可直接沉積在玻璃、不銹鋼和塑料膜等廉價(jià)的襯底材料上，生產(chǎn)成本低，單片電池面積大，便于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。目前研發(fā)和生產(chǎn)硅基薄膜太陽電池是光伏產(chǎn)業(yè)的關(guān)注熱點(diǎn)。當(dāng)前商用化的非晶硅薄膜太陽電池，受光誘導(dǎo)衰減及自身薄膜性能的限制，電池穩(wěn)定效率不高

4、。而多晶硅薄膜太陽電池，兼顧晶體硅高性能及薄膜硅低成本的優(yōu)點(diǎn)，已成為硅基薄膜太陽電池發(fā)展的重要方向之一。目前多晶硅薄膜太陽電池的研發(fā)尚處于初級階段，未來發(fā)展前景廣闊。結(jié)合成本和效率因素，硅基薄膜太陽電池被認(rèn)為具有較大應(yīng)用前景。當(dāng)前，多晶硅薄膜太陽電池的兩大研究重點(diǎn)是優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)和制備高質(zhì)量的多晶硅薄膜。其中高質(zhì)量的多晶硅薄膜材料一般具有較大的晶粒尺寸和較低的缺陷密度。為此常采用兩步法制備，即先沉積非晶硅（aSi）薄膜，再經(jīng)后續(xù)退火晶化。

5、此次的課題研究也采用這種方法。因此，開展制備多晶硅薄膜的機(jī)理研究并有所突破，在新能源領(lǐng)域取得技術(shù)優(yōu)勢，不僅可為我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，而且可對全人類的太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展起巨大的推動(dòng)作用。二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：1、玻璃襯底上不同摻雜類型多晶硅薄膜的制備[2]馮團(tuán)輝盧景霄張宇翔郜小勇楊仕娥李瑞勒銳敏王海燕.利用快速熱退火法制備多晶硅薄膜[J].人工晶體學(xué)報(bào)200534(2):36.[3]

6、A.G.AberleProgresswithpolycrystallinesiliconthinfilmsolarcellsonglassatUNSW[J].JournalofCrystalGrowth2006287(2):386390.[4]S.GallC.BeckerE.Conradetal.Polycrystallinesiliconthinfilmsolarcellsonglass[J].SolarEnergyMaterials

7、&SolarCells200993(7):10041008.[5]勒銳敏羅鵬輝陳蘭莉郭新峰盧景霄.光退火制備多晶硅薄膜的量子態(tài)現(xiàn)象[J].人工晶體學(xué)報(bào)200837(5):2234.[6]廖華林理彬劉祖明陳庭金.多晶硅薄膜太陽能電池厚度和晶粒尺寸對其性能影響[J].太陽能學(xué)報(bào)200324(2):1643.[7]劉明王子歐奚中和何宇亮.磷摻雜納米硅薄膜的研制[J].物理學(xué)報(bào)200049(5):1426.[8]張溪文韓高榮.摻硼非晶硅薄膜的微

8、結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能研究[J].功能材料與器件學(xué)報(bào)20039(2):23.[9]崔海昱涂潔磊鄧菊蓮?fù)踔緞傹埦S緒.玻璃襯底多晶硅薄膜太陽能電池的制備[J].可再生能源200826(5):13.[10]杜鐘明劉祖明.多晶硅與單晶硅的擴(kuò)散比較[J].云南師范大學(xué)學(xué)報(bào)200727(1):24.[11]余志明伍水平魏秋平牛仕超彭傳才李京增魏敏.基底溫度和氧分壓對直流磁控濺射制備的ZnO:Al薄膜性能的影響[J].真空200643(6):13.[12]張

9、鳳明.多晶硅薄膜太陽能電池[J].太陽能學(xué)報(bào)200324(4):2246.[13]蘇孫慶.多晶硅薄膜太陽能研究的進(jìn)展[J].技術(shù)物理教學(xué)200715(2):1531.[14]于站良馬文會(huì)戴永年等.太陽能級硅制備新工藝研究進(jìn)展[J].輕金屬200606(3):4347.[15]葛水兵程珊華寧兆元.ZnO∶Al透明導(dǎo)電膜的制備及其性能的研究[J].材料科學(xué)與工程200018(3):1137.[16]王華.鋁攙雜氧化鋅薄膜的結(jié)構(gòu)與光電特性[J

10、].桂林電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)200525(2):24.[17]余俊趙青南趙修建.Al2O3摻量及氧氣分壓對直流磁控濺射法制備鋁摻雜氧化鋅薄膜性能的影響[J].硅酸鹽學(xué)報(bào)200432(10):13.[18]陳源張德恒馬瑾等.不同有機(jī)襯底上沉積的ZnO:Al透明導(dǎo)電膜的研究[J].半導(dǎo)體雜志199924(3):1124.[19]王陽元等.多晶硅薄膜及其在集成電路中的應(yīng)用[M].科學(xué)出版社，200125(9):2231.[20]汪建軍劉金霞.太陽