SSP衬底上多晶硅薄膜电池的研究

从简化步骤、降低成本的角度出发,采用快速热化学气相沉积(RTCVD)法在低纯颗粒带硅(SSP)衬底上制备出了多晶硅薄膜太阳电池.测试结果表明,实验室制备的无钝化、无减发射膜的多晶硅薄膜太阳电池获得了3.57%的转换效率.并在此基础上提出采用氢钝化、减反射、快速生长和隔离技术,期待电池效率能有进一步的提高.     

多晶硅薄膜太阳电池效率影响因素的研究

研究了影响单晶硅衬底的多晶硅薄膜太阳电池转换效率的因素,得到该种电池的快速热化学汽相沉积（RTCVD）的最传教条件,同时改进了制备薄膜太阳电池的若干工艺问题,得到了转换效率为14．08％的太阳电池,其填充因子为0．808。     

颗粒硅带上薄膜太阳电池的研究

采用颗粒硅带（SSP）作为衬底,利用快速热化学气相沉积（RTCVD）方法外延多晶硅薄膜并制作了转换效率达6．36％的薄膜太阳电池,对衬底特性、电池制作工艺、存在问题及进一步的研究方向做了探讨。     

区熔再结晶制备多晶硅薄膜太阳电池

研究了区溶再结晶（ZMR）设备及其工艺特点。在覆盖SiO2的重掺P型单晶硅衬底上用快速热化学气相沉积（RTCVD）在其上沉积一层很薄的多晶硅薄膜,用区熔再结晶法对薄膜进行处理,得到了晶粒致密,且取向一致的多晶硅薄膜层。以此薄膜层为籽晶层,再在上面以RTCVD制备电池活性层,经过标准的太阳电池工艺,得到了转换效率为10．21％,填充因子为0．6913的电池产品。     

温度对RTCVD法制备多晶硅薄膜生长的影响

多晶硅薄膜太阳电池是21世纪最具发展潜力的薄膜太阳电池.如何快速、大面积、高质量地沉积多晶硅薄膜一直是多晶硅薄膜太阳电池研究中的一个核心问题.文中以SiHCl3为硅源、B2H6为掺杂气,采用先进的快热化学气相沉积法(RTCVD)制备了大晶粒的多晶硅薄膜.所制备的薄膜厚度为30~40μm,沉积速率达3~7μm/min.文中还分析了沉积温度对多晶硅薄膜生长速率及晶体微观结构的影响.结果表明:当沉积温度在900~1170℃时,平均生长速率随温度近似单调递增,此时薄膜生长由表面反应阶段控制;随着温度的升高,薄膜平均晶粒尺寸也由900℃时的不足3μm增长到1170℃时的超过30μm;温度较低时,薄膜易向[220]方向生长;温度达到1170℃时,多晶硅薄膜有向[111]方向生长的趋势.     

晶体硅太阳电池的氮化硅表面钝化研究

为了提高晶体硅太阳电池的光电转换效率，研究了用等离子增强化学气相沉积（PECVD）的SiNx：H作为晶体硅太阳电池的表面钝化及减反射膜对电池性能的影响，并采用不同的工艺路线制备了不同类型的电池。实验发现：同SiNx：H比较，SiNx:H/SiO2双层光学减反射结构对晶体硅太阳电池能起到更加有效的表面钝化作用，提高了太阳电池的光电转换效率。基于界面物理，提出了一种新的能带模型，解释了用不同实验方法制作的晶体硅太阳池性能的差异。     

A12O3薄膜的制备方法及其在太阳电池上的应用

氧化铝薄膜因对晶体硅材料具有理想的钝化效果,在晶体硅太阳电池领域被认作是一种优良的减反射材料。概述了氧化铝薄膜的钝化特性,主要制备方法等研究现状。分析认为:磁控溅射法具有成膜均匀性好、质量高、沉积速率快、成本低、易控制等诸多优势,因此该方法在太阳电池的工业化领域具有广阔的应用前景。     

多孔硅多晶硅太阳电池研究

多晶硅太阳电池是目前世界光伏产业发展的重点,由于多晶硅不同的晶粒取向的差异,使传统的单晶硅绒面制备技术不能用于多晶硅太阳电池,多孔硅技术是适于多晶硅的廉价表面减反射膜技术,文章研究了多孔硅技术在多晶硅太阳电池中的应用,用化学腐蚀法制备了多孔硅,成功制备了效率达10＝72％多孔硅多晶硅太阳电池。     

无镉ZnO缓冲层的柔性CZTSSe太阳电池

针对铜锌锡硫硒（CZTSSe）薄膜太阳电池中CdS缓冲层带隙较小造成光损耗和Cd元素的毒性问题,提出无镉环保型CZTSSe太阳电池,分别采用溅射法和旋涂法来制备ZnO薄膜以替代CdS缓冲层.薄膜形貌表征及器件性能测试表明,相比旋涂法,溅射法制备的ZnO的薄膜质量及其CZTSSe器件性能明显更好,器件的光电转换效率（PCE）从1.0%提升到4.5%.同时,相比于CdS（E_g=2.4 eV）, ZnO具有更大的带隙（E_g=3.3 eV）,去除CdS膜层后,薄膜和器件在蓝光区具有更高的透光率和更好的光吸收.该设计为制备柔性CZTSSe太阳电池提供了一种新策略.     

三层氮化硅减反射膜的工艺研究

本文研究了通过等离子气相沉积（PECVD）在多晶硅片上制作三层氮化硅减反射膜层,设计的折射率逐渐减小的三层氮化硅膜层能更好的钝化多晶硅片的体表面和减小光的反射,提高了多晶太阳电池的开路电压和短路电流,从而有效的提高了多晶太阳电池的光电转换效率。     

硅基薄膜太阳电池研究现状

硅基薄膜太阳电池由于材料成本、转换效率等特点受到人们的关注,就非晶硅薄膜、多晶硅薄膜、微晶硅薄膜和非微叠层太阳电池的研究现状做了简要的分析。     

多孔SiO2减反射薄膜的低温制备及光伏应用

采用溶胶凝胶法,使用氨水催化前驱物正硅酸乙酯（TEOS）水解制备SiO2胶体。通过改变溶液浓度调节胶体粒子大小,旋涂低温制备不同折射率纳米多孔SiO2薄膜。使用激光粒度仪和透射电镜分析胶粒大小及分布,粒子分布均匀且在几十纳米范围;使用椭圆偏振仪、紫外/可见分光光度计、扫描电子显微镜表征减反射薄膜的光学性质和表面形貌,发现薄膜表面呈颗粒状且折射率较低,在400nm至800nm波段的透过率平均提高了4%。将溶胶涂在CdS/CdTe太阳电池基底背面,测试结果发现,使用减反射薄膜后电池吸收波段内量子效率（QE）提高,短路电流密度提高了4.45%;光电转换效率由11.50%提高到11.94%。     

PESC太阳电池双层减反射膜的研究

钝化发射极硅太阳电池（简称为PESC）^[1]，采用浅结密栅结构，以改革蓝光响应，提高转换效率。同时要求硅太阳电池的减反射在短波范围有较好的透射性能。本文对MgF2-Zn双层减反射进行了研究，将其用于PESC中，有效地提高了电池的短波光谱响应。在AM1．5mw/cm^2光照下得到太阳电池短路电流增益高达1．47，平均反射率在3％左右。     

多孔SiO_2减反射薄膜的制备研究及光伏应用

采用溶胶凝胶法,使用氨水催化正硅酸乙酯在乙醇溶剂中水解制备SiO_2溶胶,研究反应物浓度、退火温度及匀胶速率对多孔SiO_2减反射薄膜的光学性质的影响.结果表明,SiO_2溶胶颗粒尺寸随着乙醇用量的增加而减小,匀胶速率可以对薄膜厚度进行调整及制备出不同折射率的薄膜.乙醇用量为120 m L和转速为2000 r/min时,制备出的SiO_2薄膜具有最佳减反射性能.不同退火温度下,SiO_2溶胶颗粒尺寸、薄膜的光学性质均无明显改变.采用优化后的工艺制备出的多孔SiO_2减反射薄膜应用于Cd Te薄膜太阳电池上,在400 nm-800 nm波段,量子效率得到提高,积分短路电流密度提高了4.83%,光电转化效率由14.92%提高到15.45%.     

太阳能电池及材料研究和发展现状

文章介绍了不同材料的太阳能电池,如单晶硅、多晶硅、多晶硅薄膜、非晶硅薄膜、CuInSe2、CdTe、染料敏化等太阳电池主要制备工艺、典型结构与特性.简要说明不同电池商品化生产情况及光伏产业发展趋势.     

我校自主研制的单晶硅太阳电池转换效率达19.57%

近日,我校华南先进光电子研究院先进材料研究所自主研制开发的背面钝化单晶太阳电池(SM156BSP),经过国家太阳能光伏产品质量监督检验中心的第三方检测机构测试,转换效率为19.57%.研究团队新开发的背面钝化太阳电池,采用新的氧化铝原子层沉积技术与激光技术制备表面钝化层,以降低太阳电池背表面复合速率,从而提高电池的转换效率.通过新技术的应用,背面钝化单晶太阳电池相比     

中频磁控溅射法制备掺氢氮化硅减反/钝化复合功能薄膜的研究

使用中频磁控溅射法制备了具有光学减反射与电学钝化的复合功能的氮化硅(SiN_x)薄膜,并对其结构和性能进行了综合研究。结果表明:在常规制绒硅片上沉积的两种不同折射率的单层SiN_x减反膜表现出优异的光学性能,其在300~1 100 nm波段的平均反射率由镀膜前的14.86%下降到镀膜后的5.50%和6.58%;若采用多层的氮化硅(m-SiN_x)+氮氧化硅(SiO_x Ny)薄膜作为减反层,则其平均反射率进一步下降到4.03%。同时,优化工艺制备得到的掺氢氮化硅(Si Nx∶H)薄膜,表现出良好的电学钝化特性。试验中分别制备了两种复合结构的薄膜,即SiN_x∶H(厚度15 nm)+m-SiN_x+SiO_xNy与SiN_x∶H(厚度30 nm)+m-SiN_x+SiO_xNy复合薄膜,其平均反射率分别为5.88%和5.43%;把这两种薄膜用于晶体硅太阳电池上,其开路电压则都达到了575 m V,表现出良好的性能。     

PECVD氮化硅薄膜的沉积和退火特性

利用等离子增强化学气相沉积(PECVD)方法沉积了氮化硅薄膜,反应气体为氨气和硅烷.这些薄膜在不同条件(温度、时间和气氛)下进行了炉温或快速退火.对太阳电池而言,氮化硅薄膜不仅是有效的减反射层而且也有表面钝化和体钝化作用.利用椭圆偏振光谱、反射谱、红外吸收谱和准稳态光电导(QSSPC)分析了氮化硅薄膜的特性.实验发现随着退火温度的增加,氮化硅薄膜的厚度下降而折射率增加,可以归因于在退火过程中,薄膜愈加致密.红外吸收谱的研究发现,氮化硅中氢的含量在退火过程中有明显的下降,而QSSPC测量的样品寿命有同样的变化.这些结果显示氮化硅的钝化作用与其中的氢含量有关.     

陶瓷硅材料的制备及其特性

文章研究了用来作为多晶硅薄膜太阳电池衬底的陶瓷硅材料的制备方法及其结构。对不同烧结条件制备的样品进行了XRD和SEM的测试和分析。测试分析的结果表明：形成了表面平整的陶瓷硅材料，用此方法可以获得性能良好的硅太阳电池衬底材料。     

CeO_2-SiO_2薄膜对硅太阳电池的减反射作用

本文报道新近研制成功的CeO_2-SiO_2薄膜的制备方法及薄膜的光学特性。作为硅太阳电池的减反射膜,CeO_2-SiO_2薄膜具有良好的减反射性能。实验结果表明,在AM1.5条件下,(输入光强为100mw/cm~2),与无减反射膜太阳电池相比,短路电流增加39.2％,与SiO减反射膜太阳电池相比,短路电流提高8％。这种减反射膜尚未见其它文献报道。