全背式硅基薄膜太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)與制備.pdf

1、全背式薄膜太陽(yáng)能電池具有共面型PN結(jié)以及完全暴露的受光面。全背式電極完全避免了上電極對(duì)光的遮擋導(dǎo)致的光學(xué)損失，這點(diǎn)對(duì)于吸收很弱的薄膜電池來(lái)說(shuō)尤為重要。同時(shí)，共面型PN結(jié)改變了載流子的輸運(yùn)路徑，將短波長(zhǎng)吸收區(qū)與表面“死層”區(qū)分離開(kāi)，降低了表面復(fù)合，減少電學(xué)損失，提高短波效應(yīng)。對(duì)全背式薄膜太陽(yáng)能電池的研究具有重大的科學(xué)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文主要內(nèi)容如下：
　　首先，分析了影響常規(guī)太陽(yáng)能電池性能的光學(xué)損失和電學(xué)損失。具體闡述了全背式電極結(jié)

2、構(gòu)應(yīng)用于薄膜太陽(yáng)能電池對(duì)電池性能帶來(lái)的影響以及研究這種電池的實(shí)際意義。
　　然后，利用半導(dǎo)體仿真工具 TC AD對(duì)全背式薄膜太陽(yáng)能電池建模，得到其光學(xué)和電學(xué)特性，發(fā)現(xiàn)其光學(xué)和電學(xué)性能均優(yōu)于常規(guī)上下電極結(jié)構(gòu)電池，進(jìn)一步驗(yàn)證了全背式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。分別分析了P、N區(qū)摻雜寬度、摻雜濃度以及電極接觸寬度等因素對(duì)電池性能的影響，得到最優(yōu)化的電池參數(shù)。
　　進(jìn)一步的，根據(jù)優(yōu)化得到的電池參數(shù)，開(kāi)展全背式硅基薄膜太陽(yáng)能電池制備工藝的研究。分別介

3、紹了熱氧化、高溫?cái)U(kuò)散、光刻、電子束蒸發(fā)以及硅片減薄等工藝的原理。優(yōu)化了各項(xiàng)工藝所需要的條件，確定了制備全背式硅基薄膜太陽(yáng)能電池的各項(xiàng)工藝條件。對(duì)濕法和干法快速深刻蝕的方法進(jìn)行對(duì)比研究，確定了利用感應(yīng)耦合等離子體反應(yīng)離子刻蝕將硅片減薄到14μm的方案，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步制備了全背式硅基薄膜太陽(yáng)能電池。
　　最后，對(duì)沉積氮化硅抗反射層和集成金字塔減反結(jié)構(gòu)的全背式晶硅薄膜太陽(yáng)能電池進(jìn)行性能測(cè)試分析。在得到全背式薄膜電池的基礎(chǔ)上通過(guò)PEC