PECVD沉积氮化硅薄膜在退火过程中的特性变化及在太阳电池中的应用

采用等离子体增强化学气相沉积 (PECVD),在单晶硅衬底上生长氮化硅(SiN)薄膜,再对薄膜进行快速热退火处理,研究了在不同温度下SiN薄膜的退火特性.通过椭圆偏振光仪测量了薄膜厚度和薄膜的折射率,发现退火后薄膜的厚度下降,折射率升高;采用准稳态光电导衰减QSSPCD测少数载流子寿命,发现少子寿命有很大程度的下降.还研究了SiN薄膜对多晶硅电池性能的影响,发现它能较大幅度地提高电池效率.     

高温后退火对薄膜太阳能电池光电性能的影响

应用SILVACO仿真软件,对N、P区杂质浓度分别为1×1016和1×1017cm-3的非晶硅薄膜太阳能电池进行了后退火工艺仿真研究.结果表明:非晶硅薄膜太阳能电池的光谱响应特性随着后退火温度的升高和退火时间的增加而提高.与未后退火电池相比,保持后退火时间1 min,退火温度分别为900,950和1 000℃时,电池的短路电流(Isc)增加约5.39%;保持后退火温度为950℃,退火时间从1 min增加到5 min,电池的短路电流(Isc)提高约6.37%.但是,电池的光谱响应特性的提高与后退火工艺参数不成正比关系.为了减小后退火对电池杂质再分布的影响,确定最佳后退火工艺参数为950℃和4 min.研究表明在薄膜电池的生产中增加后退火工艺可以有效地提高薄膜太阳能电池的光谱响应性能.     

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.     

日本有机薄膜太阳能电池研究进展

通过调查近两年的最新文献资料,综述了有机太阳能电池的优劣和国际研究现状.从多个侧面阐述了日本有机太阳能研究现状,并探讨了今后有机薄膜器件研究的发展趋势和走向.     

基于β-FeSi_2薄膜的太阳能电池研究

介绍了β-FeSi2的结构,β-FeSi2薄膜的光电特性以及β-FeSi2薄膜在太阳能电池方面的应用,指出了需要加强研究的方面.     

激光刻划制备集成碲化镉薄膜太阳电池的研究

激光刻划是实现薄膜太阳电池集成的廉价、高效手段．使用调Q脉冲Nd：YAG激光刻划碲化镉多晶薄膜,研究了泵浦灯电流、脉冲重复频率、刻划速率与刻痕形貌的关系,优化了刻划的工艺参数,在此基础上制备出转换效率为5．42％的碲化镉薄膜集成电池．     

空间太阳电池帆板自动布贴加压过程

为了解决胶体加压流动的不可控性,运用斯托克斯方程对布贴加压过程太阳电池与帆板间胶体的缝隙流动进行了分析与建模,得到了胶体流动的速度模型、流量模型和压力场模型.通过边界条件求解方程,得到了布贴胶体沿不同方向流量特性的定量表述;结合吸盘加压位置与空间太阳电池的具体形状对布贴胶体沿不同方向的流量模型进行了具体分析.布贴加压实验证明了研究结果的可靠性.     

薄膜太阳能电池前背电极制备工艺的研究

通过高温工艺或退火工艺均能在合适的条件下获得性能良好的ITO透明导电薄膜,但通过扫描电镜(SEM) 发现这两种制备方式所得样品具有很大的表面形貌差异.在薄膜电池前电极的制备过程中为了增强其陷光作用应采用直接制备的方法,而为了增强Al背电极的光反射作用,背部的透明导电膜应采用在合适温度下的退火工艺.     

蒸发诱导纳米粒子自组装薄膜制备工艺

为了获得高质量的单层纳米粒子薄膜,本文提出一种移动盖板约束下的蒸发诱导纳米粒子自组装工艺方法,研究了纳米粒子悬浮液浓度、基材温度、间隙高度和盖板速度等工艺要素对二氧化硅纳米粒子薄膜结构成形形貌的影响规律。结果表明,在适当的悬浮液浓度、基材温度和盖板移动速度等条件下,可以获得高质量的致密单层二氧化硅纳米粒子薄膜,典型的优化工艺参数为：纳米粒子悬浮液浓度5 g L-1,间隙高度1 mm,盖板移动速率110 μm s-1,以及温度30 ℃。     

脉冲激光沉积ZnO薄膜动力学过程研究

利用有限差分法对脉冲激光沉积(PLD)技术制备ZnO薄膜过程中等离子体在等温和绝热两个阶段的速度演化进行了研究,给出了其中主要粒子Zn和O在空间的具体演化规律。从模拟的结果可以看出,Zn,O在同一方向的速度演化趋势相似,在不同方向同种粒子速度演化趋势不同。     

纳米多孔结构单晶硅热电薄膜声子热导率数值研究

为降低多孔热电薄膜的热导率来提升其热电转换效率,基于离散坐标法和松弛时间近似模型求解声子Boltzmann输运方程,对单晶硅纳米多孔热电薄膜声子热导率进行了数值研究,获得了多孔硅薄膜厚度、孔隙率、边界镜面率和声子散射边界面积对其热导率的影响规律,讨论了孔隙率、多孔薄膜厚度对薄膜各向异性导热特性的影响。结果表明:随着孔隙率的增加及薄膜厚度的减小,热导率逐渐降低;当孔隙率增加到64%,且硅薄膜厚度减小到块材料硅声子平均自由程的1/10时,与块材料热导率相比,薄膜热导率至少下降两个数量级。通过分析多孔薄膜中的热流分布特性,提出了优化设计薄膜多孔结构的方法,为设计低热导率高效热电薄膜提供了理论依据。