柔性非晶硅薄膜太陽能電池關(guān)鍵制備技術(shù)研究

【摘要】： 柔性非晶硅薄膜太陽能電池以其可卷曲等獨特的優(yōu)點而成為當前光伏領(lǐng)域中研究的熱點。但是柔性襯底一般透光性差,因而柔性襯底的采用也給非晶硅薄膜太陽能電池的制備工藝帶來了新的問題。本文對柔性非晶硅薄膜太陽能電池的關(guān)鍵制備技術(shù)進行了研究,并對相關(guān)工藝進行了優(yōu)化,從而提高柔性非晶硅薄膜太陽能電池的性能。本文采用不銹鋼片和聚酰亞胺膜(PI膜)作為柔性襯底,針對柔性襯底和玻璃襯底的不同,對柔性襯底非晶硅薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計和調(diào)整,并根據(jù)所設(shè)計的結(jié)構(gòu)制定了相應(yīng)的電池制備工藝方案。 本文將ZnO:Al薄膜用于柔性非晶硅薄膜太陽能電池的背電極阻擋層及前電極,對ZnO:Al薄膜的制備工藝進行了研究,得出了制備ZnO:Al薄膜的優(yōu)化工藝條件。并對比分析了ZnO:Al阻擋層及ZnO:Al前電極對太陽能電池性能的影響,發(fā)現(xiàn)加入ZnO:Al阻擋層后,電池的短路電流和開路電壓有所提高;采用ZnO:Al薄膜作為前電極與采用銦錫氧化物透明導電薄膜(ITO)作為前電極相比,電池的性能稍有提高,不過變化不大,但是制備ZnO:Al薄膜的成本比ITO的低,因而電池的成本會有所下降。 同時對n+層薄膜的結(jié)晶狀態(tài)進行了研究,探討了制備n+層微晶硅薄膜的工藝以及多晶硅薄膜的金屬Al誘導低溫晶化工藝。并分析了n+層薄膜的結(jié)晶狀態(tài)對太陽能電池性能的影響,通過對所制備的電池樣品性能進行分析后發(fā)現(xiàn):采用微晶硅薄膜及多晶硅薄膜作為n+層后,電池的性能有所提高。 【關(guān)鍵詞】：太陽能電池 柔性襯底 非晶硅薄膜 阻擋層 結(jié)晶狀態(tài)
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 太陽能光伏技術(shù)的發(fā)展狀況8-10
• 1.2 太陽能電池的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢10-12
• 1.3 柔性非晶硅薄膜太陽能電池的研究意義12-14
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容14-15
• 2 非晶硅材料與太陽能電池理論基礎(chǔ)15-23
• 2.1 非晶硅材料15-19
• 2.2 非晶硅薄膜太陽能電池的理論基礎(chǔ)19-23
• 3 柔性非晶硅薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計23-30
• 3.1 柔性非晶硅薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計23-27
• 3.2 柔性非晶硅薄膜太陽能電池的工藝設(shè)計27-29
• 3.3 柔性非晶硅薄膜太陽能電池相關(guān)性能的測試方法29-30
• 4 ZnO:Al 透明導電薄膜的研究30-43
• 4.1 ZnO:Al 薄膜的性質(zhì)30-31
• 4.2 ZnO:Al 透明導電薄膜的制備31
• 4.3 沉積工藝對ZnO:Al 薄膜的影響分析31-39
• 4.4 ZnO:Al 薄膜對柔性非晶硅薄膜太陽能電池性能的影響39-43
• 5 n 層薄膜的結(jié)晶狀態(tài)對太陽能電池性能的影響43-52
• 5.1 n 層薄膜在柔性非晶硅薄膜太陽能電池中的作用43
• 5.2 n 層微晶硅薄膜的制備工藝研究43-45
• 5.3 n 層多晶硅薄膜低溫晶化工藝的研究45-50
• 5.4 n 層薄膜的結(jié)晶狀態(tài)對太陽能電池的影響50-52
• 6 結(jié)論52-54
• 致謝54-55
• 參考文獻55-59
• 附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文59-60
• 附錄2 攻讀碩士學位期間申請的專利及獲獎60

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