晶硅太阳能电池表面钝化薄膜和机理的研究

【摘要】：近年来,随着太阳能技术的蓬勃发展,在人们的日常生活中,太阳能电池应用的领域越来越广泛,而目前应用最多的就是硅太阳能电池。而如何降低晶硅太阳能电池的表面复合速率,提高光电转换效率成为目前人们研究的热点。 氧化铝薄膜具有介电常数高,热稳定性好,制备温度较低等优点,而且能有效降低晶硅表面的复合速率,提升电池转换效率,非常适合作为晶硅太阳能电池表面的钝化薄膜。 本文主要研究了利用溶胶-凝胶技术在晶硅太阳能电池上制备氧化铝薄膜,并对几种主要的钝化薄膜的钝化机理进行研究,通过对实验过程中工艺参数的控制来得到不同质量的氧化铝薄膜,并对制备的氧化铝薄膜进行研究测试分析。 本文首先介绍了太阳能电池及太阳能电池表面钝化的发展状况,阐述了太阳能电池原理和太阳能电池表面钝化的原理,以及C-V法测试MIS结构的原理。成功在晶硅太阳能电池表面制备出高性能的氧化铝钝化薄膜,其中,测试得到的薄膜参数为：透过率达到95.6%,截止频率约为2×105Hz,界面态密度为5.82×1011cm-2eV-1。通过分析得到氧化铝薄膜的钝化效果与制作过程中的工艺参数密切相关。在一定条件下,氧化铝薄膜的厚度越厚,溶液浓度越高,退火温度越高,退火时间越长,得到的薄膜质量会越好,对晶硅太阳能电池表面的钝化效果也就越优异。 【关键词】：晶硅太阳能电池 表面钝化 溶胶-凝胶 氧化铝薄膜
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 太阳能电池的发展7-9
• 1.2 太阳能电池表面钝化的发展9-11
• 1.3 晶硅太阳能电池表面钝化研究方向11-12
• 1.4 本文的研究目的及内容12-13
• 第二章 太阳能电池原理及其表面钝化原理13-19
• 2.1 太阳能电池原理及能量转换13-14
• 2.2 太阳电池的基本特性参数14-15
• 2.3 影响晶硅太阳能电池转换效率的因素及其表面钝化作用15-16
• 2.4 晶硅太阳能电池表面钝化技术及其原理16-18
• 2.5 本章小结18-19
• 第三章 氧化铝薄膜的制备19-25
• 3.1 实验设备简介19-22
• 3.2 氧化铝薄膜制备过程及原理22-23
• 3.3 器件结构及实验样品23-24
• 3.4 本章总结24-25
• 第四章 氧化铝薄膜的测试及分析25-40
• 4.1 C-V法测试原理25-29
• 4.2 不同膜厚条件下氧化铝薄膜透过率的研究29-30
• 4.3 不同制作条件下电容电压特性的研究30-34
• 4.4 不同制作条件下电压电导特性的研究34-36
• 4.5 不同制作条件下频率电容特性的研究36-38
• 4.6 不同浓度及膜厚条件下薄膜表面电阻的研究38-39
• 4.7 本章小结39-40
• 第五章 总结40-41
• 致谢41-42
• 参考文献42-43

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