本文主要研究内容
作者杨秀钰（2019）在《a-Si/c-Si异质结太阳能电池的制备与性能研究》一文中研究指出：随着社会经济的发展,能源危机和环境污染问题加剧,寻找清洁可再生能源已成为世界范围能源研究的重点。其中太阳能光伏行业的发展尤为迅猛,目前光伏市场的主流技术仍为晶硅电池技术,但新结构、新材料的出现为光伏技术的发展注入了新的活力,a-Si/c-Si异质结太阳电池就是典型的新型结构电池之一。a-Si/c-Si异质结太阳电池具有众多优点,包括效率高、成本低、稳定性好、制备温度低等。目前,异质结电池的实验室效率最高达到26.7%(日本Kaneka公司),在2016年组件的商业化生产效率达到了 23.8%,创下了新的记录。本文针对a-Si/c-Si异质结太阳电池的独特结构,以晶向(100)的p型单晶硅为基片,采用射频磁控溅射方法制备不同厚度的非晶硅膜,并利用快速热扩散技术实现电池发射层的制备,以得到p-n结。探究不同厚度的非晶硅膜在不同的扩散条件下对非晶硅膜晶化情况和对发射层厚度的影响,并对电池性能进行表征。利用台阶仪、扫描电子显微镜、拉曼光谱测试、X射线衍射、电流-电压特性测试等不同检测技术进行表征,获得的主要结果为:(1)利用磁控溅射方法采用高纯本征硅靶材,以200W的射频功率、300℃的衬底温度溅射制备i-a-Si层,其电阻率达到1.27*105Ω·cm,在本征硅合理电阻率范围内,且在此衬底温度下a-Si膜不会发生晶化,平均溅射速率约为292.05 nm/h。利用扫描电子显微镜表征其表面形貌良好,而且经过刻蚀清洗之后的a-Si膜的厚度有所减小。(2)利用磨角染色法测量p-n结的深度并通过计算分析得到,提高扩散温度或延长扩散时间可以增加扩散的深度。计算得到在700℃、750℃、800℃、850℃时扩散速率分别约为14.0 nm/s、14.2 nm/s、14.5 nm/s、19.8 nm/s。因此可以根据以上结深的趋势进行后续的调整,以得到质量较好的p-n结。(3)对于扩散温度和扩散时间对a-Si膜晶化的影响做了系统研究。采用拉曼光谱以和X射线衍射进行表征,两者得到的薄膜晶化结果相同。不同厚度的a-Si膜,经过快速热扩散后具有不同的晶化起始条件,a-Si膜越厚,越优先开始晶化。该规律证明了在微晶硅膜底部和表面之间存在晶化梯度,即底部的晶化率低,而表面晶化率高。因此,针对a-Si膜的晶化情况,溅射厚度分别为1135 nm、847 nm、553 nm、448 nm、319 nm 的 a-Si 膜可供选择的快速热扩散的范围分别为850℃、10s和800℃、60s及以下,850℃、50s及以下,850℃、70s及以下,900℃、70s及以下,900℃、70s及以下。(4)制备了 a-Si/c-Si异质结太阳能电池器件,并对其进行伏安特性测试,经过分析得出结论:本实验中,溅射厚度为319nm的a-Si膜在800℃、20s的扩散条件下制备得到的a-Si/c-Si异质结太阳能电池性能最优,测得电池的效率为8.25%,短路电流、开路电压、填充因子分别为ISC=24.412 mA,VOC=451.750 mV,FF=0.482。
Abstract
sui zhao she hui jing ji de fa zhan ,neng yuan wei ji he huan jing wu ran wen ti jia ju ,xun zhao qing jie ke zai sheng neng yuan yi cheng wei shi jie fan wei neng yuan yan jiu de chong dian 。ji zhong tai yang neng guang fu hang ye de fa zhan you wei xun meng ,mu qian guang fu shi chang de zhu liu ji shu reng wei jing gui dian chi ji shu ,dan xin jie gou 、xin cai liao de chu xian wei guang fu ji shu de fa zhan zhu ru le xin de huo li ,a-Si/c-Siyi zhi jie tai yang dian chi jiu shi dian xing de xin xing jie gou dian chi zhi yi 。a-Si/c-Siyi zhi jie tai yang dian chi ju you zhong duo you dian ,bao gua xiao lv gao 、cheng ben di 、wen ding xing hao 、zhi bei wen du di deng 。mu qian ,yi zhi jie dian chi de shi yan shi xiao lv zui gao da dao 26.7%(ri ben Kanekagong si ),zai 2016nian zu jian de shang ye hua sheng chan xiao lv da dao le 23.8%,chuang xia le xin de ji lu 。ben wen zhen dui a-Si/c-Siyi zhi jie tai yang dian chi de du te jie gou ,yi jing xiang (100)de pxing chan jing gui wei ji pian ,cai yong she pin ci kong jian she fang fa zhi bei bu tong hou du de fei jing gui mo ,bing li yong kuai su re kuo san ji shu shi xian dian chi fa she ceng de zhi bei ,yi de dao p-njie 。tan jiu bu tong hou du de fei jing gui mo zai bu tong de kuo san tiao jian xia dui fei jing gui mo jing hua qing kuang he dui fa she ceng hou du de ying xiang ,bing dui dian chi xing neng jin hang biao zheng 。li yong tai jie yi 、sao miao dian zi xian wei jing 、la man guang pu ce shi 、Xshe xian yan she 、dian liu -dian ya te xing ce shi deng bu tong jian ce ji shu jin hang biao zheng ,huo de de zhu yao jie guo wei :(1)li yong ci kong jian she fang fa cai yong gao chun ben zheng gui ba cai ,yi 200Wde she pin gong lv 、300℃de chen de wen du jian she zhi bei i-a-Siceng ,ji dian zu lv da dao 1.27*105Ω·cm,zai ben zheng gui ge li dian zu lv fan wei nei ,ju zai ci chen de wen du xia a-Simo bu hui fa sheng jing hua ,ping jun jian she su lv yao wei 292.05 nm/h。li yong sao miao dian zi xian wei jing biao zheng ji biao mian xing mao liang hao ,er ju jing guo ke shi qing xi zhi hou de a-Simo de hou du you suo jian xiao 。(2)li yong mo jiao ran se fa ce liang p-njie de shen du bing tong guo ji suan fen xi de dao ,di gao kuo san wen du huo yan chang kuo san shi jian ke yi zeng jia kuo san de shen du 。ji suan de dao zai 700℃、750℃、800℃、850℃shi kuo san su lv fen bie yao wei 14.0 nm/s、14.2 nm/s、14.5 nm/s、19.8 nm/s。yin ci ke yi gen ju yi shang jie shen de qu shi jin hang hou xu de diao zheng ,yi de dao zhi liang jiao hao de p-njie 。(3)dui yu kuo san wen du he kuo san shi jian dui a-Simo jing hua de ying xiang zuo le ji tong yan jiu 。cai yong la man guang pu yi he Xshe xian yan she jin hang biao zheng ,liang zhe de dao de bao mo jing hua jie guo xiang tong 。bu tong hou du de a-Simo ,jing guo kuai su re kuo san hou ju you bu tong de jing hua qi shi tiao jian ,a-Simo yue hou ,yue you xian kai shi jing hua 。gai gui lv zheng ming le zai wei jing gui mo de bu he biao mian zhi jian cun zai jing hua ti du ,ji de bu de jing hua lv di ,er biao mian jing hua lv gao 。yin ci ,zhen dui a-Simo de jing hua qing kuang ,jian she hou du fen bie wei 1135 nm、847 nm、553 nm、448 nm、319 nm de a-Si mo ke gong shua ze de kuai su re kuo san de fan wei fen bie wei 850℃、10she 800℃、60sji yi xia ,850℃、50sji yi xia ,850℃、70sji yi xia ,900℃、70sji yi xia ,900℃、70sji yi xia 。(4)zhi bei le a-Si/c-Siyi zhi jie tai yang neng dian chi qi jian ,bing dui ji jin hang fu an te xing ce shi ,jing guo fen xi de chu jie lun :ben shi yan zhong ,jian she hou du wei 319nmde a-Simo zai 800℃、20sde kuo san tiao jian xia zhi bei de dao de a-Si/c-Siyi zhi jie tai yang neng dian chi xing neng zui you ,ce de dian chi de xiao lv wei 8.25%,duan lu dian liu 、kai lu dian ya 、tian chong yin zi fen bie wei ISC=24.412 mA,VOC=451.750 mV,FF=0.482。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华北电力大学(北京)的杨秀钰，发表于刊物华北电力大学(北京)2019-10-28论文，是一篇关于异质结太阳能电池论文,磁控溅射论文,快速热扩散论文,非晶硅膜论文,华北电力大学(北京)2019-10-28论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华北电力大学(北京)2019-10-28论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：异质结太阳能电池论文; 磁控溅射论文; 快速热扩散论文; 非晶硅膜论文; 华北电力大学(北京)2019-10-28论文;