非晶硅太阳电池中吸收层的氢稀释微控作用

基于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术制备非晶硅太阳电池,通过微量调节氢稀释(R_H),研究其对本征非晶硅吸收层的光学带隙及微结构的影响。实验结果显示当R_H由6.5增加到10时,本征非晶硅吸收层的光学带隙由1.796eV提高到1.973eV,电池效率随R_H的降低先升高后降低。并在R_H=7时达到最大值,此时的本征非晶硅薄膜的光学带隙约为1.836eV,其电池效率达到8.4%(V_(oc)=897.2mV,J_(sc)=14.86mA/cm~2,FF=62.96%)。实验表明R_H的提高并不能单调增加电池的效率。通过对微结构的分析发现,这主要是由于R_H过低或过高时,其Si-H_2键成分比例较高,微结构因子R较大,使得薄膜中缺陷较多所引起电池恶化导致的。     

金属纳米粒子对非晶硅太阳能电池性能影响的理论模拟

使用时域有限差分(FDTD)方法,在标准太阳光下模拟非晶硅太阳能电池表面上有序排列的Ag或Au纳米颗粒对电池的光吸收增强效应.结果表明:通过改变金属颗粒的直径和粒子周期性间距等不同条件,光吸收的增强效应有规律地变化.结合AMPS-1D模拟软件对非晶硅电池的电学性能进行计算,在标准太阳光下,使用直径为200 nm、周期性间距为600 nm的Ag纳米粒子可以使非晶硅电池效率的提高幅度达到23.4％.     

非晶硅薄膜太阳能电池生产的环境影响分析

本文通过对PECVD工艺生产非晶硅薄膜太阳能电池的介绍,分析了非晶硅薄膜太阳能电池生产过程中的产污节点及其对环境的影响,提出了减缓环境影响的措施。非晶硅薄膜太阳能电池生产过程产生的污染主要为PECVD工艺尾气,通过采用国际先进的治理措施,可有效地降低对周围环境的影响。     

p-a-SiC:H降低晶体硅异质结太阳能电池寄生损失的研究

使用宽带隙的p型氢化非晶硅碳(p-a-SiC:H)薄膜作为晶体硅异质结(SHJ)太阳能电池的窗口层,使用时域有限差分法(FDTD)模拟证明,p-a-SiC:H不仅能明显降低窗口层的短波寄生吸收损失,而且可以减少SHJ太阳能电池的反射损失,从而增强SHJ太阳能电池的光谱响应。实验结果也证明,使用优化的p-a-SiC:H窗口层可以提升SHJ太阳能电池的短路电流(J_sc)达1.4 mA/cm²,电池光电转化效率达到了21.8%。这主要是由于p-a-SiC:H低的寄生吸收以及使用p-a-SiC:H窗口层降低了SHJ太阳能电池的反射损失所致。     

非晶硅太阳电池中缓变P-I异质结的光、热稳定性的研究

本文通过测量CP—I和GB—I异质结光照前、后以及在不同温度下的I—V和C—V特性,研究了光诱导和热诱导缺陷态对两种结的光稳定性和热稳定性的影响。结果表明,GBP—I结改进了P—I结的界面特性,但都明显地受到强光和高温的影响,使结特性退化。     

非晶硅薄膜太阳能电池结构中本征膜的初步研究

本文介绍在近代物理实验室现有设备的基础上,利用等离子刻蚀机改装为成膜主机,用射频辉光放电方法制备了本征非晶硅膜,并利用激光喇曼光谱仪等设备进行了初步分析。     

一种快速判断非晶硅／微晶硅相变域的新方法

采用射频等离子体增强化学气相沉积方法制备了一系列不同硅烷浓度的硅薄膜材料,研究硅烷浓度变化对材料结构和电学特性的影响,寻找非晶／微晶相变域的位置;同时对材料沉积过程中的等离子体光发射谱（OES）进行了测试,并与Raman和电导结果相结合,研究采用OES的方法快速准确判断非晶／微晶相变域的可行性．并从理论上分析了OES方法可以判断非晶／微晶相变域的内在物理机制．     

基于非晶硅的红外焦平面阵列微桥结构的研究

近年来,集成非制冷红外焦平面阵列技术的发展和应用成为国内外研究的热点。本文从红外材料的确定,探测结构的选择入手,通过大量的流片实验,对基于非晶硅的非制冷红外探测微桥结构制作工艺进行了系统的研究,得到一套合适的工艺参数,并成功制作出160×120规模的微桥结构阵列。