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薄膜非晶硅_微晶硅叠层太阳电池的研究.pdf
第 26卷 第 2 期 太 阳 能 学 报 Vol26, No2
2005年 4 月 ACTA EN ER GIA E SOLAR IS SIN ICA Ap r, 2005
文章编号 : (2005)
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 , 侯国付 , 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
积为 10cm2 效率达 983%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 VH F 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 , 即薄膜非晶硅太阳电 配及 ZnO /金属复合背反射电极的作用 , 制备出了
池 , 因存在由于 SW 效应 [ 1 ] 而引起的光致衰退问 面积为 10cm2 效率达 983% 的非晶硅 /微晶硅叠
题 , 使电池的稳定性变差 , 尤其是本征吸收层较厚 层太阳电池 。
的单结电池 , 电池衰退可达 30% 以上 , 严重影响
1 实 验
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 A sah i 公司绒度为 13% 的 U typ e
备工艺简单 、便于大面积连续化生产等优点 , 更具 SnO2 ∶F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 1356MH z的标准射频激发源制备非
阳电池的理想材料 [ 2 ~4 ] 。薄膜非晶硅 /微晶硅叠层 晶硅顶电池 , 顶 电池结构为 gla ss/ SnO2 /p a SiC /
μ
电池 , 即以非晶硅为顶电池 , 以微晶硅为底电池的 buffer / iaSi/ n C Si, 待冷却后取出样片 , 放入
叠层电池 , 是 目前获得高效率高稳定性硅基薄膜太 VH F PECVD 沉积系统 , 适当 H 处理后制
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