版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、非晶硅太阳能电池Zn0(AI) A1复合背电极增反工艺优化.txt9母爱是一滴甘露,亲吻干涸的泥土,它用细雨的温情,用钻石的坚毅,期待着闪着碎光的泥土的肥沃;母爱不是人生中的一个凝固点,而是一条流动的河,这条河造就了我们生命中美丽的情感之景。 本文由leepingpang贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 一一 晶硅太阳能电池 : 复合背电极 增反工艺优化 王稚欣, 薛俊明 李养贤 周祯华 任慧志“ 王凯杰“ 耿新华 河北业大学, 天津, 南开大学光电子所 , , 天津 摘要: 在硅基薄膜太阳能电池中, 常使用透明导电氛化物( ) 与金属
2、组成的复合背反射电 极, 以增加对太阳光的收集效率, 从而提高太阳能电池的转化效率。实验发现, 透明导电膜 自 身性能、 厚度大小及其与 层界面匹配情况是影响背反射电极性能的重要因素, 所以本文将着 眼点放在优化 的制备工艺以得到性能良 好的 膜, 同时选择合适的膜厚并改善界面 匹配以提高背反射效果。通过实验和理论计葬, 得到最合适的膜厚 左右。与 相 比, 与 匹配更好。 关 词透 导 膜背 射 极 膜 梦 反 界 键 ,明 电 反 电 透 壁 面 己 : , , , , , : 池性能。 引言 对非晶硅太阳电池来说, 目前的关键问题是进 薄膜是一种宽禁带(, ) 型半 的 导体材料, 在氧
3、化锌中 掺人铝、 氟川等杂 可有 锢、 质, 效地提商薄膜的电导率, 改善薄膜性能。 : 在可见光区具有高的透射率和低电阻率, 其光学带 隙可由铝掺杂的比例进行控制, 作为一种重要光电 子信息材料, : 膜近年来得到广泛的研究。 制备 : 透明导电膜的方法主要有: 溅射 一步提高光电转换效率和改善稳定性。其中氧化物 透明导电膜 复合背反射电极不但可以 使 层的光吸收增强, 从而增大短路电流, 提高电池 的转化效率 而且可以进一步减薄 改善电 , 层, 池的稳定性。 早期的背反射电极的 膜多采用 膜, 但由于 中的锢原子容易向硅材料中扩散, 而且 膜对太阳光谱近红外区又有较强的吸收作用, 因此近
4、年来多用廉价的 代替 作为背 , 反射电极的 层; 此外, 可以阻挡金属背电 极元素如 或 向 层的扩散, 改善界面及电 法 蒸 发 法、 属 有机 化 学 汽 相 沉 积 法 金 ( )反应离子镀法、 , 溶胶一 凝胶法等, 其中磁 控溅射法是 目前制备 透明导电膜采用较 : 多的一种方法。 目前, 国内关于复合背反射电极的研究很少, 本 文就非晶硅太阳能电池的复合背反射电极中 膜厚度、 不同材料及其厚度对复合背电 极增反 科 非晶硅太阳能电池 复合背电极增反工艺优化 , 效果的影响进行了实验研究及理论分析。 实验结果讨论与理论计算 实验方法和增反原理 实验方法 本文首先采用 设备在玻璃衬底
5、上制备 材料。制备 材料时, 衬底温度为 压 , 力 , ; 功率 制备 材料, 衬底温度 在 压力 , , 功率 , 通过改变沉积时 间, 得到不同厚度的 材料。然后采用直流磁控溅 射方法, 在载玻片和 材料上戮射不同厚度的 膜。溅射时的溅射气压为 , 溅射功率为 ( ) ) , ( 。为了便于比较, 实验时要保证 同厚度的 薄膜的溅射条件 是一致的, 然后通过调节小车运行速度来完成一系 列厚度不同的 薄膜的制备。 用椭偏仪来测量 材料和 , 薄膜厚度, 使用 和分光光度计来测定 及 的透过率和反射率, 同时测定其方块 电阻大小。 增反原理 一 非晶硅太阳能电池的复合背电极增反原理是依 据薄
6、膜干涉理论 。 ,透明导电膜厚度对透过率的影响 利用直流磁控溅射法制备不同厚度的 透明导电膜, 在分光光度计上侧定其不同波长的 透过率, 制成曲线如图 所示, 可以看到, 随着厚度 的增加薄膜在短波区的透射率下降很快, 厚度为 的薄膜由于干涉作用其透射率在 镇 时开始下降, 而厚度较小的薄膜, 其透射率在 入 ( 时才开始下降。 在该波长范围内、 厚度越大 的薄膜, 由于薄膜干涉的影响, 其透射曲线出现的波 峰波谷越多, 其平均透过率较小。 卯 芝 哥 划 喇 仍 乃 波长 图 不同厚度, 透明导电膜发射率 随波长变化曲线 , 丫 图 背反射原理 透明导电膜厚度对反射率的影响 , 利用分光光度
7、计来测定不同厚度的 膜对 结构反射率的影响。图 为在 。 的 上溅射不同厚度 时, 反射率随波长的变化。 可以看到, 厚度为 在短 当, 时, 波区、 可见光区和近红外光区其反射率都保持较高 水平。当薄膜厚度逐渐增加时, 在该波长范围内, 由 于干涉作用, 反射率曲线的波峰波谷逐渐增多, 反射 妙 料 州 协 假设太阳光垂直人射, 忽略 层影响, 即 , 主要考虑 层对反射影响。 当膜厚满足条件( 考虑半波损失) : ( ) 时 干涉增强 时 习 干涉减弱 士 士) 公式中的 , , , 根据公式算出理论最佳值, 并与试验结果相比 寥 赞 盆 以 波长 较。 肠 进 哥 裸 叼 如果将 的厚度
8、由上面的 增加到 时, 膜的厚度较大时, 当 其反射率的 变化趋势与前面相仿, 此时 , 的厚度变化对反 射率影响不大。随着 , 膜厚减小( ) ( , 其近红外光区反射效果比前面有所改善 当 膜厚继续减小并接近 的厚度时 两反射 :; ; 率曲线相差很多, 此时 的厚度变化对反射率 石 有一定影响。 波长 与 层界面的匹配 () :与 为了优化 层界面的匹配, 将同厚 度的与不同厚度、 : 不同类型的 材料相匹 图 ( 上戮射不同厚度 ) 反射率变化曲线 , 膜, 配, 比较其反射率变化曲线如图 所示: , , ) ( 即 芝 哥 每 喇 印 护 脚 恻争 效果较差。而当 , 厚度小于 时。
9、 其 反射率不仅在短波区骤减, 而且在近红外光区, 甚至 在可见光区其反射效果也较差。 次 得 翻 喇 耳皮往 ) 团 一 切 趁 铃 石 名 力 波长 加 翔 侧 () 万 , 教 波长 () 。州 鉴 膝 翎 以 波长 石 刀 () 图 膜与不同厚度、 : 不同类型的 材料 相匹配时, 反射率变化曲线 , 波钧 () 图 中, 的厚度为 当 , () 时, 比 图 ) ( 上溅射不同厚度 反射率变化曲线 膜, , ( ) 较厚度相近的 ) ) ( 和 的反 ( 射率曲线 ( 忽略厚度影响) 可知当 。 簇 , 时, : 的反射率略大 于 的反射率, 在短波区 , 的反射率也下降较快簇) 图
10、 中, 的厚度为 与 : () , 卜 公 对 太阳电他的长期稳定性数学模型参数的初步研究 相比, 反射效果在短波区 有所改善 当。 时, : 的反射率略大于 , 的反射率。 鉴 舞 布 侧 ( ) ( 当的厚度增加时, 在可见光、 近红外光区反射 率会增加 , 在短波区反射率会变差( 下降很快) 。 理论计算结果 取 出 。 , 算 , 毛 , 对应的波峰、 波谷值。 当 , 谷值 峰值 , 当 峰值 谷值 , , 当 , 峰值 谷值 二 , 将理论计算与实验结果( 如图 相比较, ) 可以 看出, 大体趋势相近, 由此验证 了实验结果 的正确 , 险 芝 赞 鹅 叼 图 实验测得 ) (
11、反射率 曲线 峰谷 值 ( ) 仪 () 佳厚度在 左右。 利 本文得到国家重点基础研究发展规划项目 低 “ 价、 长寿命、 新型光伏 电池 的基础研究” 编号 ( 的支持, ,) 在此表示衷心 感谢 。 参考文献 陈治明 非晶半导体材料与器件 北京: 科 学出版社, , , 图 实验测得 ( ) 反射率曲线峰谷值 ( ) 根据实验结果我们知道 背反射效果 最佳时 的厚度为 , 左右, 取 , , , , , , , : , ( ) 算出 对应的波峰、 , 簇 , 波谷值。 当 , 一谷值 二 当 , 峰值 实验结果( 如图与理论计算值基本相符, ) 该厚 度下, 非晶硅太阳能电池复合背电极增
12、反效果最佳。 , , , , , : 结论 本文就非晶硅太阳能电池的复合背反射电极中 膜厚度、 不同 材料及其厚度对复合背电极 增反效果的影响进行了研究。 薄膜的厚 : 度影响其光电性能, 厚度越厚 的平均透过率 越差; 作为复合背电极使用时, 膜厚为 当 : 时, 其背反射效果最佳。与 , 透明 导电膜相接触的 层材料, 以 为最佳, 其最 , , , , : , , , , , , 1本文由leepingpang贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 一一 晶硅太阳能电池 : 复合背电极 增反工艺优化 王稚欣, 薛俊明 李养贤 周祯华 任
13、慧志“ 王凯杰“ 耿新华 河北业大学, 天津, 南开大学光电子所 , , 天津 摘要: 在硅基薄膜太阳能电池中, 常使用透明导电氛化物( ) 与金属组成的复合背反射电 极, 以增加对太阳光的收集效率, 从而提高太阳能电池的转化效率。实验发现, 透明导电膜 自 身性能、 厚度大小及其与 层界面匹配情况是影响背反射电极性能的重要因素, 所以本文将着 眼点放在优化 的制备工艺以得到性能良 好的 膜, 同时选择合适的膜厚并改善界面 匹配以提高背反射效果。通过实验和理论计葬, 得到最合适的膜厚 左右。与 相 比, 与 匹配更好。 关 词透 导 膜背 射 极 膜 梦 反 界 键 ,明 电 反 电 透 壁
14、面 己 : , , , , , : 池性能。 引言 对非晶硅太阳电池来说, 目前的关键问题是进 薄膜是一种宽禁带(, ) 型半 的 导体材料, 在氧化锌中 掺人铝、 氟川等杂 可有 锢、 质, 效地提商薄膜的电导率, 改善薄膜性能。 : 在可见光区具有高的透射率和低电阻率, 其光学带 隙可由铝掺杂的比例进行控制, 作为一种重要光电 子信息材料, : 膜近年来得到广泛的研究。 制备 : 透明导电膜的方法主要有: 溅射 一步提高光电转换效率和改善稳定性。其中氧化物 透明导电膜 复合背反射电极不但可以 使 层的光吸收增强, 从而增大短路电流, 提高电池 的转化效率 而且可以进一步减薄 改善电 , 层
15、, 池的稳定性。 早期的背反射电极的 膜多采用 膜, 但由于 中的锢原子容易向硅材料中扩散, 而且 膜对太阳光谱近红外区又有较强的吸收作用, 因此近年来多用廉价的 代替 作为背 , 反射电极的 层; 此外, 可以阻挡金属背电 极元素如 或 向 层的扩散, 改善界面及电 法 蒸 发 法、 属 有机 化 学 汽 相 沉 积 法 金 ( )反应离子镀法、 , 溶胶一 凝胶法等, 其中磁 控溅射法是 目前制备 透明导电膜采用较 : 多的一种方法。 目前, 国内关于复合背反射电极的研究很少, 本 文就非晶硅太阳能电池的复合背反射电极中 膜厚度、 不同材料及其厚度对复合背电 极增反 科 非晶硅太阳能电池
16、复合背电极增反工艺优化 , 效果的影响进行了实验研究及理论分析。 实验结果讨论与理论计算 实验方法和增反原理 实验方法 本文首先采用 设备在玻璃衬底上制备 材料。制备 材料时, 衬底温度为 压 , 力 , ; 功率 制备 材料, 衬底温度 在 压力 , , 功率 , 通过改变沉积时 间, 得到不同厚度的 材料。然后采用直流磁控溅 射方法, 在载玻片和 材料上戮射不同厚度的 膜。溅射时的溅射气压为 , 溅射功率为 ( ) ) , ( 。为了便于比较, 实验时要保证 同厚度的 薄膜的溅射条件 是一致的, 然后通过调节小车运行速度来完成一系 列厚度不同的 薄膜的制备。 用椭偏仪来测量 材料和 , 薄
17、膜厚度, 使用 和分光光度计来测定 及 的透过率和反射率, 同时测定其方块 电阻大小。 增反原理 一 非晶硅太阳能电池的复合背电极增反原理是依 据薄膜干涉理论 。 ,透明导电膜厚度对透过率的影响 利用直流磁控溅射法制备不同厚度的 透明导电膜, 在分光光度计上侧定其不同波长的 透过率, 制成曲线如图 所示, 可以看到, 随着厚度 的增加薄膜在短波区的透射率下降很快, 厚度为 的薄膜由于干涉作用其透射率在 镇 时开始下降, 而厚度较小的薄膜, 其透射率在 入 ( 时才开始下降。 在该波长范围内、 厚度越大 的薄膜, 由于薄膜干涉的影响, 其透射曲线出现的波 峰波谷越多, 其平均透过率较小。 卯 芝
18、 哥 划 喇 仍 乃 波长 图 不同厚度, 透明导电膜发射率 随波长变化曲线 , 丫 图 背反射原理 透明导电膜厚度对反射率的影响 , 利用分光光度计来测定不同厚度的 膜对 结构反射率的影响。图 为在 。 的 上溅射不同厚度 时, 反射率随波长的变化。 可以看到, 厚度为 在短 当, 时, 波区、 可见光区和近红外光区其反射率都保持较高 水平。当薄膜厚度逐渐增加时, 在该波长范围内, 由 于干涉作用, 反射率曲线的波峰波谷逐渐增多, 反射 妙 料 州 协 假设太阳光垂直人射, 忽略 层影响, 即 , 主要考虑 层对反射影响。 当膜厚满足条件( 考虑半波损失) : ( ) 时 干涉增强 时 习
19、干涉减弱 士 士) 公式中的 , , , 根据公式算出理论最佳值, 并与试验结果相比 寥 赞 盆 以 波长 较。 肠 进 哥 裸 叼 如果将 的厚度由上面的 增加到 时, 膜的厚度较大时, 当 其反射率的 变化趋势与前面相仿, 此时 , 的厚度变化对反 射率影响不大。随着 , 膜厚减小( ) ( , 其近红外光区反射效果比前面有所改善 当 膜厚继续减小并接近 的厚度时 两反射 :; ; 率曲线相差很多, 此时 的厚度变化对反射率 石 有一定影响。 波长 与 层界面的匹配 () :与 为了优化 层界面的匹配, 将同厚 度的与不同厚度、 : 不同类型的 材料相匹 图 ( 上戮射不同厚度 ) 反射率
20、变化曲线 , 膜, 配, 比较其反射率变化曲线如图 所示: , , ) ( 即 芝 哥 每 喇 印 护 脚 恻争 效果较差。而当 , 厚度小于 时。 其 反射率不仅在短波区骤减, 而且在近红外光区, 甚至 在可见光区其反射效果也较差。 次 得 翻 喇 耳皮往 ) 团 一 切 趁 铃 石 名 力 波长 加 翔 侧 () 万 , 教 波长 () 。州 鉴 膝 翎 以 波长 石 刀 () 图 膜与不同厚度、 : 不同类型的 材料 相匹配时, 反射率变化曲线 , 波钧 () 图 中, 的厚度为 当 , () 时, 比 图 ) ( 上溅射不同厚度 反射率变化曲线 膜, , ( ) 较厚度相近的 ) ) ( 和 的反 ( 射率曲线 (
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024年度××企业vi设计合同
- 2024年度XX影视作品制作合同
- 2024乌鲁木齐市国有土地上房屋征收补偿合同
- 2024年度智能工厂设计与建设合同
- 公司员工试用期转正个人工作总结
- 会计专业顶实习报告锦集五篇
- 中秋节晚会精彩致辞范文(6篇)
- 2024年二手房买卖合同模板(含装修情况)
- 2024年度健身服务承包经营合同协议书
- 2024年度知识产权许可使用合同:含许可范围、许可费用、使用期限
- 信用管理师(三级)理论考试题库(300题)
- 医学创新与科学研究知到章节答案智慧树2023年岳阳职业技术学院
- 社会体育导论教学教案
- 厂房物业管理服务合同
- 新生适应性成长小组计划书
- 08SS523建筑小区塑料排水检查井
- 教学评一体化的教学案例 课件
- 父亲去世讣告范文(通用12篇)
- 人教版八年级上Unit 2How often do you exercise Section A(Grammar Focus-3c)
- 导读工作总结优秀范文5篇
- SB/T 10851-2012会议中心运营服务规范
评论
0/150
提交评论