文档介绍：第 26 卷第 2 期太阳能学报 Vol26 , N o2
2005 年 4 月 A C T E N E R G IA SO L A R ISIN IC A A pr.,2 0 0 5
文章编号: 0254-0096(2005 )02-0 166-04
薄膜非晶硅/微晶硅叠层太阳电池的研究
薛俊明,麦耀华,赵颖,张德坤,
韩建超,候国付,朱锋,张晓丹,耿新华
(南开大学光电子薄膜器件与技术研究所,天津 300071)
摘要: 采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD )技术制备非晶硅顶电池,采用甚高频等离子体增强
化学气相沉积(VHF-PECVD )技术制备微晶硅底电池,初步优化研究了薄膜非晶硅/微晶硅叠层太阳电池顶电池
与底电池的本征吸收层厚度匹配与电池电流匹配,以及氧化锌/金属复合背反射电极对电池的作用。研制出了面
% 的薄膜非晶硅/微晶硅叠层太阳电池。
关键词: 叠层电池; 微晶硅; 非晶硅
中图分类号: TK513 文献标识码: A
池,是目前国内外研究的热点方向。
0 引言本文采用 RF-PECVD 技术制备非晶硅顶电池,
在光伏电池领域,硅基薄膜太阳电池因其原材采用VHF-PECVD 技术制备微晶硅底电池,研制出
料储量丰富、无污染、制备工艺简单、便于大面积了薄膜非晶硅/微晶硅叠层电池,并初步优化研究
连续化生产等优点,受到国内外专家的广泛关注。了顶电池与底电池的本征吸收层厚度匹配与电流匹
而传统的硅基薄膜太阳电池,即薄膜非晶硅太配及ZnO/金属复合背反射电极的作用,制备出了
阳电池,因存在由于S-W 效应[‘〕% 的非晶硅/微晶硅叠
退问题,使电池的稳定性变差,尤其是本征吸收层层太阳电池。
较厚的单结电池,电池衰退可达 30% 以上,严重
1 实验
影响了薄膜非晶硅电池的大面积推广应用。
新型的薄膜微晶硅既具有硅基薄膜太阳电池制本文以日本 Asahi公司绒度为 13% 的type
备工艺简单、便于大面积连续化生产等优点,更具 Sn0F 透明导电薄膜为前电极,在 RF-PECVD 沉
有晶体硅带隙小、稳定性高的特点,是制备薄膜太积系统中采用 1356M Hz的标准射频激发源制备非
阳电池的理想材料〔2,3,4]。薄膜非晶硅/微晶硅叠层晶硅顶电池,顶电池结构为glass/Sn02/SiC/
电池,即以非晶硅为顶电池,以微晶硅为底电池的 buffer/-aSi/N,Si,待冷却后取出样片,放人
叠层电池,是目前获得高效率高稳定性硅基薄膜太 VHF-PECVD 沉积系统,适当H 处理后制备微晶硅
阳电池的最佳途径。这是因为,叠层电池的非晶硅底电池,底电池结构为p-Re-Si/i一p,c-Si/n-a-Si,
子电池的本征吸收层较原来的单结电池的吸收层其中P 层和i层采用9M Hz激发频率,n 层仍然采
薄,可以抑制S-W 效应的作用,大大提高电池的用 1356M Hz的标准射频激发频率。顶电池和底电
稳定性; 以微晶硅为底电池可以将硅基薄膜太阳电池都制备完成后,直接蒸发金属电极,或溅射
池的红光响应边由非晶硅电池的700nm 扩展到