進(jìn)入21世紀(jì)以后,隨著傳統(tǒng)化石能源和礦石能源的日益減少,能源危機(jī)、環(huán)境污染已經(jīng)成為人類社會(huì)急需解決的問(wèn)題,而隨著可再生能源技術(shù)的不斷成熟,可再生能源尤其是太陽(yáng)能已成為當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。太陽(yáng)能由于其取之不盡用之不竭的特點(diǎn),得到了世界各國(guó)的高度重視和大力扶持。未來(lái),太陽(yáng)能必將在能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主要地位。而如何提高太陽(yáng)能電池效率,降低太陽(yáng)能發(fā)電成本已經(jīng)成為各國(guó)光伏發(fā)電領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。目前,GaAs基多結(jié)太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率最高。GaAs基多結(jié)太陽(yáng)能電池一般以Ge單晶作為其襯底材料,但是由于Ge材料為典型的稀散金屬,儲(chǔ)量較少、價(jià)格較高。因此為了降低多結(jié)太陽(yáng)電池成本,提高其性價(jià)比,本論文的主要內(nèi)容是在單晶硅襯底上制備擇優(yōu)取向高,晶體質(zhì)量較好的Ge薄膜,擬用價(jià)格較低的Si材料代替Ge材料作為多結(jié)電池的襯底。首先從布拉格方程出發(fā),證明了謝樂(lè)公式的適用范圍以及其對(duì)于Ge材料晶粒尺寸測(cè)量的最大值。隨后采用鋁誘導(dǎo)方法,利用磁控濺射以及常規(guī)熱退火技術(shù)在單晶硅襯底上制備鍺薄膜,并利用X射線衍射、拉曼光譜、臺(tái)階儀等多種測(cè)試方法對(duì)鍺薄膜的質(zhì)量進(jìn)行分析表征。取得的主要研究成果如下:（1）證明了謝樂(lè)公式計(jì)算出的... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２能源結(jié)構(gòu)和發(fā)展供應(yīng)圖??１．１．２太陽(yáng)能電池技術(shù)的的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀??自１９５４年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室成功研制出光電轉(zhuǎn)換效率為６％的單晶硅太陽(yáng)電??

太陽(yáng)能電池是整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，也足降低光伏發(fā)電成本的關(guān)鍵，??從Ｗ爾實(shí)驗(yàn)室研宄出第？塊單晶硅太卩丨丨電池開(kāi)始，太卩丨丨電池己經(jīng)發(fā)展到了以疊層、??橫了點(diǎn)電池為代表的第二代太陽(yáng)電池，如圖１－４所不。??ｐ品休太Ｈ．Ｉ能電池??「品砘人陽(yáng)能屯池??Ｐ?消映幻ｓｉ丨能屯池ｙ?太陽(yáng)能屯池??Ａ?Ｌ名品ｆｉｔ太陽(yáng)能屯池??｜ａｊ?「ＧａＡｓ?ｉ播砹太陽(yáng)能電池??ｆｉｔ?．１?，?＾?ｔ?＊??Ｉｔ，?ｉｆｌＷＵｓＩｆｌｉｉｉｌｉ＇ａｉｌ�。�?—Ｊ化介物Ｉ：導(dǎo)體抑脫太ｉｎ丨能屯池Ｈ?ＣｄＴｅ溥脫太ｍ能屯池??ｆｆ?染料敏化灰陽(yáng)能１１１？?Ｌ?ＣｕＩｎＧａＳｅｉ側(cè)太１！１丨能電池??炎?Ｌ—打機(jī)厶叫能屯池??Ｐ－名結(jié)丨能屯池??ｗ?ｒ？點(diǎn)能屯池??ｌ?一新增太ＰＵ能電池一??熱光狀陽(yáng)能屯池??－聚光太ＩＳ丨能電池??閣１－４太陽(yáng)能電池的分類??１．１．２．１晶體硅太陽(yáng)能電池??晶體硅太陽(yáng)電池具有典型的ｐ－ｎ結(jié)太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)，其基本原理為：太陽(yáng)電??池吸收照射在其表面的太（５丨丨光，當(dāng)電池所吸收的光了能量人ｆ電池材料的禁帶寬??３??

由電子和自由空穴合稱為電子一空穴對(duì)，通常也將他們命名為激發(fā)的自由電子和價(jià)帶中自由移動(dòng)的空穴通過(guò)不停的運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散空間電荷區(qū)，進(jìn)一步被ｐ－ｎ結(jié)的內(nèi)建電場(chǎng)區(qū)分離，受到激發(fā)的自的作用移動(dòng)至太陽(yáng)電池ｎ型的一側(cè)，而自由移動(dòng)的空穴則被掃到的一側(cè)，因此在太陽(yáng)電池的上表面和下表面（兩極）分別產(chǎn)生了的累積，進(jìn)而產(chǎn)生光生電壓。這個(gè)過(guò)程也被稱為光伏效應(yīng)。此時(shí)接上負(fù)載，則會(huì)產(chǎn)生電流。因此當(dāng)太陽(yáng)電池一直受到太陽(yáng)光照射源不斷的電流流經(jīng)負(fù)載。??構(gòu)如圖１－５所示，典型晶體硅太陽(yáng)電池ｐ－ｎ結(jié)結(jié)構(gòu)是以ｐ型硅作作為發(fā)射極，這是因?yàn)椋鹦桶雽?dǎo)體的電子遷移率與電子擴(kuò)散長(zhǎng)體，更有利于載流子遷移，減少?gòu)?fù)合Ｗ。同時(shí)為了進(jìn)一步提高般采用制絨工藝在！１型發(fā)射極上制備金字塔形絨面結(jié)構(gòu)以及減齒狀金屬電極進(jìn)一步提高光利用率。??，晶體硅材料系列的太陽(yáng)能電池（包括多晶硅和單晶硅）是最其市場(chǎng)占有率高達(dá)９０％以上［５］。??？反射層?金財(cái)??

【參考文獻(xiàn)】：
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