文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
太阳能电池的发展与分析
姓名:胡培明
申请学位级别:硕士
专业:电气工程
指导教师:王杰;沈福钧
20080501
上海交通大学工程硕士学位论文摘要
太阳能电池的发展与分析

摘要
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风
能、海洋能、水能等都来自太阳能,广义地说,太阳能包含以上各
种可再生能源。太阳能作为可再生能源的一种,则是指太阳能的直
接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于
太阳能热利用技术,再利用热能进行发电的称为太阳能热发电,也
属于这一技术领域;通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的
属于太阳能光发电技术,光电转换装置通常是利用半导体器件的光
伏效应原理进行光电转换的,因此又称太阳能光伏技术。
随着煤炭、石油等传统能源日趋枯竭,世界各国正在积极发展
可再生能源。中国2006年1月1日起正式实施了《中华人民共和国可
再生能源法》。在可再生能源中,太阳能取之不尽,清洁安全,已成
为最具可持续发展的可再生能源技术之一。随着太阳能光伏发电技
术的日趋成熟,目前中国已经是国际光伏发电应用产品主要生产基
地。2006年我国太阳能电池生产能力已超过800MW。专家预测中
国光伏电池的年生产目标到2010年达到2000MW以上。这样必然带动
太阳能电池制造行业的快速发展。
近日,应用材料公司宣布推出革命性的SunFab薄膜太阳能电池
组件生产线, 超大玻璃基板
上制造薄膜硅太阳能电池组件的生产线。
大玻璃基板其面积是目前太阳能电池生产中所使用的最大基板的4
倍。应用材料公司的SunFab生产线制定了新的行业标准,按此标准
全球的客户都可以快速的建立太阳能电池模块的制造能力并达成最
低的每瓦生产成本,从而推动太阳能电力成本的降低。由于PECVD(等
离子增强化学汽相淀积)设备淀积的氮化硅薄膜,同时起到减反射膜
和钝化的作用,可以极大地提高电池片转换效率,降低生产成本。
是太阳能生产线中最为重要的设备之一。
本文的主要工作是针对应用材料公司太阳能薄膜生产线的主要
设备PECVD的生产工艺进行了研究,采用了等离子体增强化学气相沉
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上海交通大学工程硕士学位论文摘要
积法(plasma enhanced chemical vapor deposition,PECVD)在聚酰
亚胺(polyimide ,PI)牺牲层上生长氮化硅薄膜,讨论沉积温度、射
频功率、反应气体流量比等工艺参数对氮化硅薄膜的生长速率、氮
硅比、残余应力等性能的影响,得到适合制作接触式射频MEMS开关中
悬梁的氮化硅薄膜的最佳工艺条件。研究了PECVD法生长工艺参数对
氮化硅薄膜的应力、氮硅比、生长速率等的影响,调整工艺参数,使
得氮化硅薄膜从厚300nm就产生裂纹到厚1μm完好,成功地使用在射
频MEMS开关中作为悬梁的可动部件。
本文也研究了如何应用RTCVD快热气相沉积法设备,快速、大面
积、高质量地沉积多晶硅薄膜。结果表明:当沉积温度在900~1170
℃时,平均生长速率随温度近似单调递增,此时薄膜生长由表面反应
阶段控制;随着温度的升高,薄膜平均晶粒尺寸也由900℃时的不足3
μm增长到1170℃时的超过30μm。

关键词:光伏效应,多晶硅薄膜电池,多晶薄膜,等离子增强化学
气相沉积,快热化学气相沉积
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上海交通大学工程硕士学位论文 ABSTRACT
DEVELOPMENT AND ANALYSIS OF SOLAR CELL

ABSTRACT
Solar is the most important renewable energy among variety resources.
Biomass energy, wind energy, ocean energy, water energy are all essentially
from solar. Broadly solar includes all above mentioned energy. Solar, as one
of the renewable energy, means directly converting and utilizing the energy.
Converting the radiation energy to heat through specific equipment belongs to
heat solar c