文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
PECVD法制备氢化非晶硅薄膜及其金属诱导晶化研究
姓名:郝江波
申请学位级别:硕士
专业:光电子及信息材料
指导教师:姜宏;夏冬林
20070501
摘要单晶硅和多晶硅太阳能电池存在成本较高的问题,因而硅薄膜及其太阳电池研究已经成为国际光伏领域研究的热点。硅薄膜太阳能电池相对于单晶硅和多晶硅太阳能电池而言,具有所消耗硅材料少,成本低的特点,尤其是廉价衬底的引入,使硅基薄膜太阳能电池在成本控制方面具有更强的市场竞争力。目前硅基薄膜太阳能电池主要包括非晶硅薄膜太阳能电池,微晶硅薄膜/多晶硅薄膜太阳能电池。非晶硅太阳能电池除了有硅基薄膜太阳能电池的优点外,还具有衬底温度低,易于大面积制作,容易采用集成工艺的特点。多晶硅薄膜太阳能电池成本控制的关键是多晶硅薄膜材料制备的成本控制,因此寻找一种低能耗,低成本的制备方法制备多晶硅薄膜一直是光伏领域关注的重点。本论文采用等离子化学气相沉积际酰晗秆芯苛瞬煌柰榕ǘ取反应气压、辉光功率和衬底温度对制备非晶硅薄膜沉积速率和光学特性的影响,结果表明:在实验研究的范围内,非晶硅薄膜的沉积速率随硅烷浓度的增加、衬底温度的升高、反应气压和辉光功率的增大而增加。本征非晶硅材料吸收系数在论文从理论上对非晶硅薄膜太阳电池结构设计、性能优化和制作工艺进行了探索研究。非晶硅薄膜太阳能电池的理论模型计算表明,氧的污染是影响非晶硅本论文随后采用金属诱导非晶硅薄膜法对多晶硅薄膜材料的制备进行了研究。深入研究了电场辅助铝诱导晶化非晶硅薄膜,研究结果表明,在横向电场辅助铝诱导晶化非晶硅薄膜实验中,横向电场的引入有利于非晶硅薄膜的晶化;提高横向电场的强度,晶化效果进一步增强;在电场作用下,提高热处理时间和热处理温度都可以提高晶化率;电场辅助铝诱导晶化的最低晶化温度可以下降到B畚难芯苛艘盏季Щ蔷Ч璞∧そ辛搜芯浚芯拷峁砻鳎盏晶化非晶硅薄膜现象在嫒却硖跫滦枰才会发生;在固定热处理时间为保却砦露仍℃薄膜才会发生晶化。关键词:等离子体增强化学气相沉积;非晶硅;多晶硅;金属诱导;太阳能电池薄膜太阳能电池的重要因素。。武汉理工大学硕士学位论文
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日期:鲨出仁签名:岸抟蝗掌冢撼;:』:垒一独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同恚对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留、送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅:学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第滦论太阳电池的发展历史及现状太阳能电池的起源较早,最早发现太阳能电池工作基本原理的光伏效应是年,后来通过科学家们的不断努力和探索,终于在世纪初首次发明了转换效率プ笥业奈裟艿绯亍K孀啪骞艿姆⒚鳎烫缱友Т永砺鄣狡骷都有了相当大的发展。年,出现了硅和硫化镉制作的太阳能电池,其中硅的结电池的转换效率很快达到%,但当时硅太阳能电池的成本是普通火力发电的倍,仅能用于航天技术,因而从一定程度上限制了太阳能电池的研究与发展。直到年出现“能源危机”,人们开始意识到不能长期依靠传统的能源,于是太阳能在地面的应用开始收到重视。美国,日本,欧洲等国家和地区先后制定了地面用太阳能电池计划,政府提供部分研究开发资金以及优惠政策。这些计划与措施极大的推动了太阳能电池的发展。年美国笛槭抑票赋龇蔷硅薄膜太阳能电池,在众多材料与器件开发的成果中,由于非晶硅具有良好的光吸收性能、笥业墓庋Ы矶取⒖刹捎貌AУ攘鄢牡住⑾牟牧仙俚优点而备受关注。世纪年代非晶硅薄膜太阳能电池的发展受到“光致衰退”和难以大面积生产转换效率%以上的非晶硅薄膜太阳能电池等因素的制约。非晶硅薄膜太阳能电池的出现开辟了薄膜太阳能电池技术的新时代,自此以后,人们开始尝试直接由原材料到太阳电池的工艺路线,即薄膜太阳电池技术。薄膜太阳电池技术相比于传统的块体材料制备太阳能电池而言,可以大大节省原材料,而且具有可大面积沉积、电池制备工艺简单等优点,可望大幅度降低太阳电池成本。另外,〉絀笥遥硅太阳电池极限效率仍可达到%。当前薄膜太阳电池技术已成为发展低成本、高效率太阳电池的主要研究方向【”。目前市场占有率较高的主要是晶体硅太阳能电池,而研究较多、发展较快的薄膜太阳电