PIN型非晶硅太陽能電池ZnO：Al/Al復(fù)合背反射電極的研究

【摘要】： 非晶硅太陽能電池目前主要存在的問題,一是轉(zhuǎn)換效率低,二是穩(wěn)定性不好。ZnO:Al/Al復(fù)合背反射電極的應(yīng)用可以增加光在電池i層的光程,從而增加了i層對光的吸收,提高了電池的效率。此外,增加了ZnO:Al/Al復(fù)合背反射電極后在同樣的效率下可以減薄i層,增加電池的穩(wěn)定性。對ZnO:Al/Al復(fù)合背反射電極的研究主要集中在電池n層和ZnO:Al薄膜的匹配。 本論文對電池的n層沉積條件和ZnO:Al薄膜的磁控濺射條件進(jìn)行了研究,目的就是找出電池N層和ZnO:Al薄膜的最佳匹配條件。 對于電池N層的研究,試驗(yàn)中固定了ZnO:Al薄膜的磁控濺射條件,研究不同n層沉積條件下制得的電池在增加ZnO:Al/Al復(fù)合背反射電極后電池性能的改變,最終得出電池在沉積溫度為190℃,沉積時間為40分鐘,硅烷濃度為0.75%SC時得到的電池性能最好。對于ZnO:Al薄膜的研究,試驗(yàn)中固定電池的沉積條件,研究不同的濺射條件下制得的ZnO:Al薄膜用在電池上對電池性能的影響,來確定ZnO:Al薄膜的最佳濺射條件。試驗(yàn)最終得出最佳的磁控濺射條件:小車運(yùn)行次數(shù)為7次、濺射氬氣和氧氣的流量比為18:2.5、濺射靶距為5 cm、濺射反應(yīng)壓力為3.5 mtorr時制得的ZnO:Al薄膜和電池N層的匹配最好。 本論文還對ZnO:Al/Al復(fù)合背反射電極應(yīng)用在天津市津能電池科技有限公司生產(chǎn)的電池上的濺射條件進(jìn)行了研究。找出了最佳的濺射條件,使得電池的性能得到很好的改善。 【關(guān)鍵詞】：非晶硅 太陽電池 磁控濺射 復(fù)合背反射電極 ZnO:Al
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：O484.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1-1 光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀9-10
• 1-2 非晶硅薄膜太陽電池10-12
• 1-2-1 非晶硅太陽電池的特點(diǎn)及發(fā)展10-11
• 1-2-2 非晶太陽電池存在的問題和解決方法11-12
• 1-3 氧化鋅鋁（ZnO:Al）薄膜12-16
• 1-3-1 氧化鋅鋁薄膜的結(jié)構(gòu)特性12
• 1-3-2 氧化鋅鋁薄膜的電學(xué)性能12-13
• 1-3-3 氧化鋅鋁薄膜的光學(xué)性能13
• 1-3-4 ZnO 薄膜的制備方法13-16
• 1-4 本論文研究的主要內(nèi)容16-17
• 第二章 理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)方法17-30
• 2-1 理論基礎(chǔ)17-25
• 2-1-1 太陽能電池工作原理17-19
• 2-1-2 太陽能電池的特征參數(shù)19-22
• 2-1-3 薄膜電池的陷光作用22-24
• 2-1-4 薄膜太陽能電池的背反射電極24-25
• 2-2 實(shí)驗(yàn)介紹25-28
• 2-2-1 PECVD 原理25-27
• 2-2-2 非晶硅電池的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及過程27
• 2-2-3 薄膜的制備方法和設(shè)備27-28
• 2-3 試驗(yàn)用到的測試方法和設(shè)備28-30
• 2-3-1 用模擬器測試薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率28
• 2-3-2 用橢偏儀測試薄膜厚度28-29
• 2-3-3 用分光光度計測試薄膜透過率和反射率29-30
• 第三章 n 層的沉積條件對電池性能的影響30-37
• 3-1 n 層的沉積時間對電池性能的影響30-32
• 3-2 n 層的沉積溫度對電池性能的影響32-34
• 3-3 n 層硅烷濃度的變化對電池性能的影響34-36
• 3-4 小結(jié)36-37
• 第四章 磁控濺射條件對電池性能的影響37-49
• 4-1 濺射ZnO:Al 薄膜的厚度對電池的影響37-41
• 4-2 磁控濺射氧氬比對電池的影響41-44
• 4-3 濺射反應(yīng)壓力對電池性能的影響44-46
• 4-4 濺射靶距對電池的影響46-48
• 4-5 小結(jié)48-49
• 第五章 磁控濺射條件對津能電池的影響49-55
• 5-1 濺射壓力對津能電池的影響49-50
• 5-2 濺射靶距對津能電池的影響50-52
• 5-3 濺射ZnO:Al 的厚度對津能電池的影響52-53
• 5-4 濺射氧氬比對津能電池性能的影響53-54
• 5-5 小結(jié)54-55
• 第六章 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 致謝60

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