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题目:柔性衬底非晶/微晶硅薄膜太阳电池的研究

关键词:柔性衬底;非晶/微晶硅;P型硅薄膜;界面层;缓冲层

  摘要

柔性衬底非晶/微晶硅薄膜太阳能电池由于其具有低成本和易于成型等特点,近年来得到了广泛的关注。在NIP结构的薄膜电池中,作为窗口层的P型硅薄膜由于其沉积和掺杂条件的特殊性,导致了所制得薄膜质量的不稳定;同时P/I界面的影响也是制约太阳电池光电转换效率的主要因素之一。本文利用RF-PECVD设备,通过调节在P型薄膜制备过程中的气体掺杂比、功率密度、衬底温度和生长时间,获得不同生长条件下的硅薄膜,通过非晶薄膜的光暗电导的测试对比,得到适合非晶硅薄膜生长条件为掺杂比SiH4:CH4:B2H6:H2=40:3:8:40,功率密度和衬底温度分别为20W和200℃;利用材料的XRD和拉曼光谱分析,研究了微晶硅薄膜的生长规律,首次提出了非晶/微晶硅复合层的概念。同时,我们研究了缓冲层对P/I界面的影响,利用J-V曲线测试进行了不同缓冲层影响柔性衬底硅薄膜电池的光电转换效率的对比。最后,使用化学气相沉积的方法,研制了具有缓冲层的非晶P型薄膜太阳电池,其效率已接近于4%。