多晶硅薄膜太阳能电池硅基复合陶瓷衬底的设计与制备

1、 万方数据866稀有金属材料与工程34卷以乙醇为介质,采用湿法球磨12b。混合均匀,在流量12L/min流动的H2气氛中经烘干过筛处理后,干压成型为30mm×20mm×1mm的片状样品。然后在热压烧结炉中,在流量12L/min的Ar气保护下烧结,温度1040,烧成过程中施加一定的压力25MPa,保温lh,自然降温,室温取出。3实验结果及分析烧结后的复合衬底,经过打磨、抛光等工序后,利用光学显微镜、sEM等仪器进行分析,经过进一步的处理后,就可以作为多晶硅薄膜太阳能电池的衬底材料,利用RTcvD设备在j_=面沉积多晶硅薄膜,并制各陶瓷衬底多晶硅薄膜太阳能电池样品。3.i zM

2、R对晶粒尺寸的影响利用干压成型、轧膜等工艺,设计不同的模具,可以制备不同规格的复合衬底,可以满足多晶硅薄膜太阳能电池制备工艺的各种需要。图1是开发的各种形状和尺寸的多晶硅薄膜太阳能电池用si基复合陶瓷衬底。图2为复合陶瓷衬底电镜照片。图l热压烧结复合陶瓷衬底照片Fig l Photos ofvarious hotpressed ceramic complex娜bs仃ates吲2复合陶瓷衬底电镜照片F唔2Micrograph ofthe ceramic substrate3.2复合衬底的清洗工艺用陶瓷作为多晶硅薄膜太阳能电池的衬底,虽然能够很好的适应电池制备过程中的高温工艺,并且大幅度的降低电池

3、成本。但是不可避免的,陶瓷衬底在成型和烧结过程中会引入很多杂质,这会严重的影响电池效率,特别是在多晶硅薄膜沉积过程中不利于晶粒的长大并引入缺陷和复合中心等不利因素。因此开发了一套专门用于多晶硅薄膜太阳能电池用陶瓷衬底的清洗工艺,可以有效的清除衬底中的各种杂质,避免因为衬底杂质的引入对薄膜沉积和电池效率的影响,具体见图3所示。Ceramlc oubstratesUltrj=oDIc cIeamngln acetonel=n ethan01明Boll ln=ojutlon ilforlOmln上BolIln sohhanIforl0i上Boil“p in s01utionTHcleaalog In

4、 delonwater上Dyi“g initr。gen图3si基复合陶瓷衬底清洗工艺流程Fig3Process chan fbr washi“g ce碍mic compkx subs仃ate图3中I号液:Hcl,H202和H20按1:1:5的比例配制的混合液;II号液:NH3,H202和H20按1:l:5的比例配制的混合液;I号液:H2s04和H202按5:2的比例配制的混合液。4结论研究了一种廉价的si,sic复合衬底制备工艺,采用复合陶瓷设计的概念,设计多晶硅薄膜太阳能电池用si,sic,c的复合陶瓷衬底。避免了常规陶瓷衬底需要的高温烧结过程,既利于形成大晶粒高质量的多晶硅薄膜,又可以有效

5、的避免在冷却过程中的开裂问题;进一步的降低薄膜电池的成本,为多晶硅薄膜太阳能电池的产业化打下坚实的基础。参考文献References【1zhao Fuxin(赵富鑫酣口f曲胁&,删d船铆“c咖n(太阳电池及其应用M】.Be日i“g:Natlonal Defence Itldustry Press,万方数据 万方数据 多晶硅薄膜太阳能电池硅基复合陶瓷衬底的设计与制备作者:李海峰, 黄勇, 万之坚, 张厚兴, 张立明, 许颖, 王文静, Li Haifeng, Huang Yong, Wan Zhijian, Zhang Houxing, Zhang Liming, Xu Ying, Wa

6、ng Wenjing作者单位:李海峰,黄勇,Li Haifeng,Huang Yong(清华大学深圳研究生院,深圳,510855;清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084, 万之坚,张立明,Wan Zhijian,ZhangLiming(清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084, 张厚兴,ZhangHouxing(清华大学深圳研究生院,深圳,510855, 许颖,王文静,Xu Ying,Wang Wenjing(北京市太阳能研究所,北京,100083刊名: 稀有金属材料与工程英文刊名:RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING年,卷(期:2005,34(z2参考文献(7条1.万之坚查看详情 2003(zk2.Keitz A Von2nd World Conference on PV Solar Energy ConversionC, Vienna, Australia: European Commission,Directorate General Joint Research Center 19983.Bergmann R B14th European PV Solar Energy Conference 19974.李海峰查看详情 2003(zk5.Keitz AVon8th Works