纳米硅薄膜太阳能电池的制备和性能研究
纳米硅薄膜太阳能电池的制备和性能研究【摘要】:目前人类面临的环境污染和能源危机越来越严峻,开发可再生的清洁能源迫在眉睫。太阳能作为绿色能源,取之不尽,又无污染,是人类实现可持续发展
【学位授予单位】:常州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM914.42
【目录】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 1. 绪论8-13
- 1.1 全球能源形势8-9
- 1.2 太阳能电池的特点和类型9
- 1.3 晶体硅太阳能电池的研究进展9-10
- 1.3.1 单晶硅太阳能电池9
- 1.3.2 多晶硅太阳能电池9-10
- 1.4 薄膜太阳能电池的研究进展10-12
- 1.4.1 硅基薄膜太阳能电池10-11
- 1.4.2 化合物半导体薄膜太阳能电池11
- 1.4.3 染料敏化太阳能电池11-12
- 1.5 本论文的目的和研究内容12
- 1.6 本论文的安排12-13
- 2. 氢化纳米硅薄膜的特性、制备方法以及表征测试13-21
- 2.1 氢化纳米硅薄膜的特性13
- 2.2 氢化纳米硅薄膜的制备方法13-14
- 2.3 PECVD 及其沉积原理14-15
- 2.3.1 等离子体化学气相沉积(PECVD)14-15
- 2.3.2 氢化纳米硅薄膜 PECVD 沉积机制15
- 2.4 氢化纳米硅薄膜的微结构,光电学特性的表征方法15-21
- 2.4.1 X 射线衍射(XRD)15-16
- 2.4.2 拉曼光谱(Raman)16-18
- 2.4.3 原子力显微镜(AFM)18
- 2.4.4 紫外透射光谱(UV)18
- 2.4.5 红外光谱(IR)18-19
- 2.4.6 场发射扫描电镜(FESEM)19
- 2.4.7 Keithely 2400 Series SourceMeter 电流源/电压源表19-20
- 2.4.8 光暗电导率测试(High Resistance Meter)20-21
- 3. PECVD 法制备掺磷纳米硅薄膜21-41
- 3.1 样品的制备21-26
- 3.1.1 实验设备22-24
- 3.1.2 反应气体与衬底24
- 3.1.3 样品的制备24-26
- 3.2 结果与分析26-40
- 3.2.1 掺杂浓度的影响27-33
- 3.2.1.1 掺杂对薄膜微结构的影响28-30
- 3.2.1.2 掺杂对薄膜电学性能的影响30-31
- 3.2.1.3 掺杂对薄膜光学性能的影响31-33
- 3.2.2 射频功率的影响33-35
- 3.2.2.1 功率对薄膜微结构的影响33-34
- 3.2.2.2 功率对薄膜电学性能的影响34
- 3.2.2.3 功率对薄膜光学性能的影响34-35
- 3.2.3 硅烷浓度的影响35-37
- 3.2.3.1 硅烷浓度对薄膜微结构的影响35-36
- 3.2.3.2 硅烷浓度对薄膜电学特性的影响36-37
- 3.2.3.3 硅烷浓度对薄膜光学特性的影响37
- 3.2.4 衬底温度的影响37-40
- 3.2.4.1 温度对薄膜微结构的影响38-39
- 3.2.4.2 温度对薄膜电学特性的影响39
- 3.2.4.3 温度对薄膜光学特性的影响39-40
- 3.3 本章小结40-41
- 4. HIT 异质结太阳能电池制备和性能研究41-54
- 4.1 HIT 异质结太阳能电池的制备和测试41-47
- 4.1.1 电池的结构和原理41-44
- 4.1.2 电池的基本参数44-45
- 4.1.3 电池的制备过程45-46
- 4.1.4 电池的测试46-47
- 4.2 N 层工艺对电池性能的影响47-49
- 4.2.1 掺杂对电池性能的影响48
- 4.2.2 N 层厚度对电池性能的影响48-49
- 4.3 I 层影响49-50
- 4.4 Al_2O_3钝化层对电池性能的影响50-53
- 4.4.1 ALD 制备 Al_2O_3薄膜50-51
- 4.4.2 Al_2O_3的特性51
- 4.4.3 Al_2O_3的工艺51-52
- 4.4.4 结果和分析52-53
- 4.5 本章小结53-54
- 5. 总结与展望54-55
- 参考文献55-61
- 攻读学位期间的研究成果61-62
- 致谢62
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