《柔性非晶硅基薄膜太阳电池的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《柔性非晶硅基薄膜太阳电池的研究（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、# 芤下攮火学旗 擘垃论文柔性嚣磊硅基薄膜太鬻电浊翦研究摘要近年来，随瀚空间技术的发展，应用于小卫星的轻质村底薄膜太阳电池得到了广泛的磺窥。在诸多轻痰薅痰薄骥太麓毫渣中，浆牲檐廉菲器继基薄膜太聚魄逮在矮多方嚣占毒优势。聚酰强胺薄膜由于其魁好的物理化举性能，成为橥性衬底的理想材料。值怒由于柔性衬底的采用，也给太阳电池的制各工艺带来了新的问蹶。冬骧璃等剐镶树底穗澎，黍萑萄疯戆辩离溢毪较麓，奄渣熬流黻瀑凄不畿太嵩，吾曩材料的沉积温度般不应超溅2 0 0 1 2 。实验在低温下通过调整其它沉积参数制备出商带隙的p 型a S i C ：H 木才料，代替舡s i ：H 做为太阳电池的窗口材料，改善了太阳电
2、池的短波响应，瓣蕊了太疆电漶鲍短路奄滚密凄。由于柔性衬黼透过率较低，电池采嗣倒结构沉积，电池有源层I 鼹和窗口层P 层之间的过渡方式对于电池性能的影响十分重要。实验通过调撼混舍气体中器成分进入反应室的硬垮，褥黉了不秘链囊斡t P 赛嚣遘渡璺，经过馥较分瓣，找甍了爵以改善龟遗往熊戆赛西处理方式，并髓在I ，P 界筒使用H 2 处理辟臼方式，提离了太阳电池的开路电压。娃= l 于聚酰弧脓柔性衬底本痨的热膨胀系数较大，经过电池沉积的冷热循环，埘太阳电鹣抟器萎羹辩纛定静破坏话瘸，在裁餐大藤褒夔毫漕鳟暹嚣了爨礁。实验鬟霞衾满N i代替Z n O 做为树底与N 层之阅的阻挡层，提高了电池的稳定性，在大面积
3、的柔性树底上制餐出了性能良壶孑的太阳电池。逶过对这冀赫蓬鹣解决，逐多疆离了太鞠电洼懿整体毪琵，在大鬣凝( 4 c mX4 e m ) 兹聚酰亚胺柔性衬底上使用P E C V D 法制备出了功率重量比达2 0 0 W 重2 9 的非晶硅基薄膜太阳电池。关徽词：a - S i C ：H ，I PB u f f e r ，P E C V D ，聚酰距胺，倒结构，太阳电池棠挂嚣晶醚璀蒋壤轰鞭电髋静研究R e s e a r c ho f F l e x i b l eT h i nF i l mA m o r p h o u sS i l i c o nS o l a rC e l l sA b s
4、t r a c tR e c e n t l y , w i t ht h ed e v e l o p m e n to fs p a c et e c h n o l o g y , l i g h t w e i g h ts u b s t r a t et h i nf i l ms o l a rc e l l sh a v eb e e nr e s e a r c h e dw i d e l y , I nt h e s es o l a rc e l l s ，f l e x i b l et h i nf i l ma _ m o f p h o u ss i l i c
5、 o ns o l a rc e l l sa r ea t t a c h e di m p o r t a n c ef o rt h e i ra d v a n t a g e si nm a n ya s p e c t s P o l y i m i d ef i l mh a sb e e nt h ei d e a lf l e x i b l es u b s t r a t ef o ri t sp h y s i c a la n dc h e m i c a lp e r f o r m a n c e B u t ，t h ef l e x i b l eb r i
6、n g ss o m en e wc h a l l e n g e st ot h em a n u f a c t u r eo f t h es o l a rc e l l s 。F l e x i b l es u b s t r a t eh a sap o o rh e a tr e s i s t a n c e ，s ot h ed e p o s i t i o nt e m p e r a t u r es h o u l dn o tb et O Oh i g h ，c o r r m t o n l yb e l o w2 0 0 。C A tt h el o wt
7、e m p e r a t u r e ，w eo b t a i nt h eP - t y p ea - S i C ：Hm a t e r i a l s 巅氇赫馥b a n d g a p ，t h o u g h ta d j u r i n gt h eo t h e rd e p o s i t i o nc o n d i t i o n s ；P - t y p ea - S i C ：Hh a sb e e nu s e di nt h es o l a rc e l l si n s t e a do fa - S i ：H ，w h i c hi m p r o v e
8、t h es h o r t w a v er e s p o n s ea n dr a i s et h es h o r t - c i r c u i tc u r r e n to f t h ec e l l s I n v e r s e d - s t r u c m r ea r ea d o p t e df o rt h el o wt r a n s p a r e n c eo ft h ef l e x i b l es u b s t r a t e ，T h eI Pb u f f e ri si m p o r t a n tf o rs o l a rc e
9、 l l s W eo b t a i ns o m ek i n d so fI Pb u f f e r sw i t hd i f f e r e n tc h a r a c t e rt h r o u g hc h a n g i n gt h eo r d e ro fg a s e si n t ot h ec h a m b e r , a n df i n dt h ec o r r e c tm e t h o dt oi m p r o v et h ep e r f o r m a n c eo f t h es o l a rc e l l s A l s o 粥f
10、 m dt h et t 2p l a s m ac 勰r a i s et h eo p e n - c i r c u i tv o l t a g eo ft h ec e l l s T h es o l a rc e l l sw o u l db e e nd e s t r o y e di nt h ed e p o s i t i o np r o c e s sf o rt h eh i g ht h e r m a le x p a n s i b i l i t yo ft h ep o l y i m i d ef i l m ，S oI t sd i f f i c
11、 u l tt od e p o s i ts o l a rc e l l so i lt h ek 糟e a r e ap o l y i m i d es u b s g a t e N i c k e lf i h nd e p o s i to nt h ea l u m i n m nf i l mt op r e v e n ta l u m i n u md i f f u s i o ni n s t e a do fZ n Of i l m w h i c hi m p r o v et h es t a b i l i t yo fs o l a rc e l l s A
12、 n ds o l a r c e l l so 姐b em a n u f a c t u r e do nt h el a r g e - a r e af l e x i b l es u b s t r a t e 。S o l v i n gt h ep r o b l e m s ，w ei m p r o v et h ep e r f o r m a n c eo ft h es o l a rc e l l s I nt h i sp a p e r , w eo b t a i n e dt h et h i nf i l ma m o r p h o u ss i l i
13、 c o ns o l a rc e l l sw i t h2 0 0 W K gO r lt h el a r g e a r e af l e x i b l ep o l y i m i d ef i l m sb yP E C V D 。K e yW o r d s ：扑S i C ：H ，I 僧B u f f e r ，P E C V D ，P o t y i m i d e - I n v e r s e d ，S o l a rC e l l s , l f j t T 业大学颂L 学位论业第一章绪论1 1 太阳能光伏技术的发展概况世界人口快速增氏和工业化造成了三个全球性的难题
14、：能源短缺、生态破坏、温室效应和环境污染。能源是国民经济发展和人民生活所必需的重要物质基础。在1 8 世纪，能源主要为| ：占| 体煤，从2 0世纪开始，液体燃料汽油进入了汽车燃料的行列，接着，天然气等气体燃料开始为人们广泛使用。表1 1 列出了几种燃料排放C 0 2 、N 0 2 、S O 。的情况，从表中的数据可以看出，每发出1 k w h 的电能，用煤燃料产生的碳污染因子为3 2 2 8 9 k W h ，用油燃料产生的碳污染因子为2 5 85 9 ，l ( W h ，而是用太刚能发电，碳污染因子只有5 3 9 & W h 。由此可见，太阳能是最清洁的能源。表1 1 生产I k W h
15、的电能所用的几种燃料的污染因子( g ，l c W h )T a b l e1 1P o l l u t i o nF a c t o r so f F u e l sf o r1 k w hE l e c t r i c i t yE n e r g y新能源技术是2 l 世纪五大现代高技术的支柱之一，为使经济、社会、人口、资源和环境协调发展，防l 和减轻大量使用石化能源对于环境的严重污染和生态破坏必须走可持续发展能源之路，即采用可再生能源。太阳能是一种清洁的自然再生能源，取之不尽，用之不竭，开发和使用太阳能及不会造成大气污染，也不会影响自然界的生态平衡，而且阡1 光所及的地区都有太刚能可以
16、利用。太刚能以其长久性、再生性、无污染等优点备受人们的亲睐f ”。1 1 1 国外发展现状近年来各国将太阳能光伏发电摆在利用可再生能源的首位。自7 0 年代以来，全世界已安装的光伏发电系统超过1 0 0 0 M W ，9 0 年代后期的发展更快，1 9 9 7 年世界太阳电池组件总产量达1 2 2 M W ，比】9 9 6年增艮约3 5 超过了年增睦2 0 的、F 导体工业的发展速度，已成为全世界增K 最快的高新技术产业I豢健嚣蠡硅垫薄貘寒籀龟撼辩辑辩之。美霆夔瓣帮t 9 9 0 攀建嚣巍捷技素戆产鼗穗嚣麓，t 9 9 7 年鑫巍懿“竞耩赣憨蕊西万鬟瑗巍镁诗麓8 ；在2 0 1 0 年前将婪为1 0 0 万个美图家庭每户安耧3 一S k W 的光杖麟顶，共需光能电池4 6 0 0 M W 。德国、臼举瞧有类似的斟两尾琐光伏计划。世界一些犬公司也纷纷制定扩大规模的计划，如：2 0 0 0 攀B PS o l a r公麓翘毙挂龟憩熬雯产蘸鸯盎辩w ，苹扩夫蘩5 0 M W ：q F ； 9 辨
