SOI基太陽能電池制備與性能增強(qiáng)研究.pdf

1、太陽能電池直接將光能轉(zhuǎn)化成電能，是一種對環(huán)境友好的清潔可再生能源，其研發(fā)對改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展乃至人類的生產(chǎn)生活具有重要的意義。本論文結(jié)合當(dāng)前太陽電池的研究現(xiàn)狀，開發(fā)一種新型硅基薄膜太陽能電池，并討論分析其制備工藝，且初步對其進(jìn)行吸收增強(qiáng)研究，為發(fā)展新一代高效太陽能電池技術(shù)提供基礎(chǔ)。
　　首先，針對傳統(tǒng)太陽電池的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論分析，分析了影響電池轉(zhuǎn)換效率的兩種因素：光學(xué)損失和電學(xué)損失。針對光學(xué)損失，其一可采用陷光結(jié)構(gòu)，

2、如濕法刻蝕出的金字塔陷光結(jié)構(gòu)，使入射光在大角度范圍內(nèi)發(fā)生散射，從而在電池內(nèi)部獲得多次反射，延長有效光程,增加吸收層對入射光的吸收；其二為避免傳統(tǒng)電池上電極材料的覆蓋面積對入射光的遮擋影響，研究將其轉(zhuǎn)移到背部制備叉指電極，并分析對電池性能的影響；針對電學(xué)損失，分析了摻雜濃度對其轉(zhuǎn)換效率以及開路電壓的影響，設(shè)計(jì)出一種新型的全背接觸叉指電極電池結(jié)構(gòu)。
　　其次，探索KOH(氫氧化鉀)溶液對硅的深刻蝕工藝，分析比較了不同溫度以及不同濃度下

3、的硅刻蝕速率，優(yōu)化出適合硅深刻蝕的工藝條件，為硅深刻蝕提供合適的工藝參數(shù)。另外比較分析了不同刻蝕時(shí)間下的硅表面形貌，獲得這些參數(shù)對硅表面刻蝕形貌的影響規(guī)律，并在硅表面制備金字塔陷光結(jié)構(gòu)，為在電池受光面制備金字塔陷光結(jié)構(gòu)做準(zhǔn)備。
　　再次，開展SOI(Silicon-On-Insulator，絕緣襯底上的硅)硅薄膜太陽能電池的工藝研究。研究探索了半導(dǎo)體制作工藝：高溫氧化、熱擴(kuò)散、光刻、離子注入、淀積(蒸發(fā)鍍膜)和刻蝕等不同的工藝條件