本文關(guān)鍵詞：MOCVD法制備BZO-TCO的工藝與性能及其在太陽電池中的應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 金屬有機物化學(xué)氣相沉積 硼摻雜氧化鋅 二氧化硅增透膜 薄膜太陽電池 外部量子效率

【摘要】：透明導(dǎo)電氧化物(TCO)薄膜是硅基太陽電池的重要組成部分,硼摻雜的ZnO(ZnO:B,BZO)透明導(dǎo)電氧化物薄膜憑借良好的電學(xué)性能和較好的“陷光”能力,成為目前研究的熱點。因此,制備出高質(zhì)量的BZO薄膜對提高太陽電池的性能具有重要意義。本文采用金屬有機物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)技術(shù)沉積性能良好的BZO薄膜,并將其應(yīng)用于異質(zhì)結(jié)(SHJ)太陽電池和p-i-n型單結(jié)非晶硅(a-Si:H)薄膜太陽電池。獲得的主要研究結(jié)果如下:(1)利用MOCVD技術(shù)在玻璃襯底上沉積了BZO薄膜,研究了摻雜流量和沉積時間對BZO薄膜結(jié)構(gòu)、形貌和光電性能的影響,找到了制備光電性能良好且表面形貌為“金字塔”狀的BZO薄膜的優(yōu)化工藝。(2)在TMAH濕法制絨的硅襯底上沉積了BZO薄膜,構(gòu)成SHJ電池的新型襯底。結(jié)果表明,BZO薄膜的加入降低了襯底的光學(xué)反射率,提高了襯底對近紅外波段入射光的光吸收能力。將優(yōu)化工藝條件下制備的光電性能良好的新型襯底作為SHJ電池的背電極,發(fā)現(xiàn)SHJ電池對近紅外波段入射光的光響應(yīng)能力提高,電池的外部量子效率(EQE)提高了11%。(3)將BZO薄膜與SiO2增透膜結(jié)合,構(gòu)成SiO2增透膜/玻璃/BZO新型結(jié)構(gòu)并作為前電極應(yīng)用于p-i-n型單結(jié)a-Si:H電池。結(jié)果表明,SiO2增透膜呈現(xiàn)非晶結(jié)構(gòu),表面主要由團(tuán)聚狀的顆粒構(gòu)成,光學(xué)折射率系數(shù)為1.28,最高的光學(xué)透過率為95.5%;SiO2增透膜通過干涉消光作用降低了增透膜/空氣界面之間的光反射損失,提高了新型結(jié)構(gòu)的光學(xué)透過率和“陷光”能力。相比于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的前電極,電池的EQE提高了4%,轉(zhuǎn)換效率(η)提高了4%,達(dá)到10.24%。
【關(guān)鍵詞】：金屬有機物化學(xué)氣相沉積 硼摻雜氧化鋅 二氧化硅增透膜 薄膜太陽電池 外部量子效率
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 引言10-13
• 1.2 ZnO-TCO薄膜的研究進(jìn)展13-21
• 1.2.1 ZnO薄膜的基本性質(zhì)13-14
• 1.2.2 ZnO薄膜的制備方法14-16
• 1.2.3 ZnO-TCO的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢16-21
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容21-24
• 第二章 實驗方案及性能表征方法24-32
• 2.1 實驗方案24
• 2.2 BZO薄膜的制備24-25
• 2.2.1 金屬有機化學(xué)氣相沉積法25
• 2.2.2 實驗設(shè)備25
• 2.3 性能表征方法25-32
• 2.3.1 ZnO薄膜性能的表征方法25-29
• 2.3.2 硅基薄膜太陽電池性能的表征方法29-32
• 第三章 BZO薄膜的制備工藝與性能研究及其在硅異質(zhì)結(jié)太陽電池中的應(yīng)用32-46
• 3.1 實驗過程32-33
• 3.2 BZO薄膜的制備工藝與性能研究33-38
• 3.2.1 BZO薄膜的結(jié)構(gòu)和形貌33-35
• 3.2.2 BZO薄膜的光學(xué)透過率35-37
• 3.2.3 BZO薄膜的電學(xué)性能37-38
• 3.3 BZO薄膜對硅異質(zhì)結(jié)電池襯底光反射損失的影響38-42
• 3.3.1 硅異質(zhì)結(jié)電池襯底沉積BZO薄膜的表面形貌38-41
• 3.3.2 硅異質(zhì)結(jié)電池襯底沉積BZO薄膜的光學(xué)性能41-42
• 3.4 BZO薄膜在硅異質(zhì)結(jié)電池中的應(yīng)用42-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 BZO薄膜結(jié)合SiO_2增透膜及其在非晶硅薄膜太陽電池中的應(yīng)用46-56
• 4.1 實驗過程46-47
• 4.2 SiO_2增透膜的形貌，，結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能47-50
• 4.2.1 SiO_2增透膜的形貌和結(jié)構(gòu)47-48
• 4.2.2 SiO_2增透膜的光學(xué)性能48-50
• 4.3 SiO_2增透膜/Glass/BZO的光學(xué)性能50-53
• 4.4 SiO_2增透膜/Glass/BZO在非晶硅薄膜電池中的應(yīng)用53-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第五章 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-64
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果64-66
• 致謝66-67

【相似文獻(xiàn)】

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