低温沉积硅薄膜电池及其在塑料衬底上的应用.pdf

第 卷 第 期 太 阳 能 学 报 , 年 月 诀 】 文章编号 洛州姻听《 侧烈 卜 低 温沉积硅 薄膜 电池及 其在 塑料衬底上 的应用 倪 华 , 薛俊 明 , 赵 鹏 , 张建军 , 袁育杰 , 侯 国付 , 赵 颖 , 耿新华 南开大学光 电子薄膜器件与技术研究所 , 天津 摘 要 采用射频等离子体增强化学气相沉积 吓 技术 ,保持衬底温度在 ℃沉积硅薄膜材料及 电池 , 研究 了硅烷浓度 、辉光功率等沉积参数对材料和 电池性 能 的影 响 。在 ℃的低温条件 下 ,通过优化沉积工艺 ,在 玻璃衬底和 ,塑料衬底上分别制备 出效率达到 和 的单结非 晶硅 电池 。在 衬底上 ,将低温沉积非 晶硅 电池 的技术应用于的叠层 电池 的顶 电池 ,制备 出效率为 的非 晶 微 晶硅叠层 电池 。 关键词 低温沉积 硅薄膜太 阳电池 塑料衬底 柔性 电池 中 图分 类 号 立献 标 识 码 叠层 川 电池 的顶 电池 ,在微 晶硅底 电池没有优化 的 引 言 情况 下 ,制备 出初 始效率达到 的柔性叠层 电 硅基薄膜太 阳 电池 ’既可 以沉 积 在 玻璃 衬 底 池 。 上 ,也可以沉积在不锈钢川 、聚酞亚胺 〕等柔性 衬底上 。采用低成本 的塑料衬底 ,在低温条件下制 实 验 备硅薄膜 电池是进一步降低太 阳电池成本 的有效途 采用线列式七 室连续 一 沉积 系统 ,本 径 。聚对苯二 甲酸 乙二醇醋 闭成本低廉 、机械 征层 材料沉积在 玻璃之上 ,低 温条件 的非 晶 性能优 良、透过率 高 ,具 备作 为太 阳 电池衬底 的潜 硅 电 池 以 日本 公 司 绒 度 为 的 力 。 耐温性较差 ,故 降低 硅 薄膜 电池 的沉积温 一 透 明导 电膜 为衬底 , 电池结构为 度就 成 为制 备 衬 底 上 柔 性太 阳 电池 的关 键 。 一一 川 一一 川 一 龙 。柔性 电池 以 , 川研究 了衬底温度为 ℃时硅烷浓度对材料 国产 〕 为衬底 ,衬底经过去离子水超声清洗后烘 特性 的影 响 。 困在 衬底 上 , ℃的低 干 ,经 过 预 处 理后 通 过 热 蒸 发 的方 式 制 备 飞〕薄 温条件下制备 出光敏性超过 的高性 能非 晶硅材 膜 ,作为太 阳电池 的前 电极 , 电池结构为 料 。 川在玻璃衬底 ℃条件下 ,制备 出初始 一一 一于 一一 从 。 效率 为 的非 晶硅太 阳 电池 。然而 ,在 〕 ,衬底 铝背 电极采用热蒸发 的方式制备 ,在 上制备低温硅薄膜 电池还未见报道 。 的电池上 ,蒸 发若 干面积 为 衬 的小铝 点 ,相 本文采用 一 技术 ,首先研 究 了低 温条 当于制备 了多个小面积 的电池 。分别测量这些 电池 件下 ℃ 硅 薄膜材料特性 和沉积参 数之 间的关 的性能参数 ,用 以考察 电池性能 的分布和均匀性 。 系 ,对玻璃衬 底上 型