论文题目: 太阳能电池用多晶硅薄膜的制备研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 凝聚态物理
作者: 张宇翔
导师: 卢景霄
关键词: 太阳能电池,多晶硅薄膜,固相晶化,快速热化学气相沉积,区熔再结晶,陶瓷衬底,层转移
文献来源: 郑州大学
发表年度: 2005
论文摘要: 近年来，随着可持续发展，环境保护等观念的深入人心，以及常规化石能源的日渐枯竭，太阳电池研究的主要任务转到了如何成为替代能源的方向上来。但是，基于硅片的太阳电池成本下降的空间有限，很难与常规能源相竞争。硅片成本占到太阳电池原料与能耗成本的95％以上，因此，降低太阳电池成本的主要途径之一是制造薄膜电池。本文着重研究用于太阳电池的多晶硅薄膜的制备技术。本文研究了多晶硅薄膜的制备方法，低温下快速光热退火(RPTA)和高温下陶瓷衬底上快热化学气相沉积(RTCVD)，硅膜的生长及区熔再结晶(ZMR)，用高温方式在陶瓷衬底上做了太阳电池的尝试，在高温方式下做了层转移新方式的探索。 1．等离子增强化学气相沉积(PECVD)是低温沉积硅膜的主要方法。本文的第二章中对PECVD沉积多晶硅薄膜做了研究。分析了不同沉积温度、衬底、射频功率、氢稀释比、磷掺杂等参数对多晶硅薄膜结晶状态及光电性能的影响。 2．固相晶化法(SPC)是制备大晶粒多晶硅薄膜的主要方法。本文的第三章对SPC，特别是对卤钨灯作为光源的快速光热退火(RPTA)进行了较为详细的研究。在普通的RPTA温度控制方式下，实验表明在700℃和750℃之间存在一转折区间，本文给出了解释。退火温度时间对晶化后的多晶硅薄膜的晶粒尺寸和暗电导率都有很大的影响，存在a-Si：H薄膜的最佳退火条件，本文给出了解释。沉积a-Si：H薄膜时的衬底温度越高，得到的a-Si：H薄膜越容易晶化。对快速热退火机理的初步探索：作者在纯热退火的模型的基础上，考虑了光照的影响，给出了一个简单模型，可以趋势上解释我们的实验现象。采用滤除短波光的方法实验，表明短波光作用很大。实验了脉冲快速热退火，可减少衬底承受高温的时间。采用了控制卤钨灯发光光谱范围的新实验方式，给予足够多的短波光，晶化时间缩短，晶化温度也有所降低，电导率提高。即使薄膜的温度较低(＜650℃)仍然可以实现快速晶化，本征硅膜在580℃就能晶化。和普通RPTA方式相比，晶化效率提高了几倍，本文给出的原因分析。本文通过给出了不同光照条件下的快
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 太阳能光伏发电
1.2 太阳电池产业概况
1.3 晶体硅薄膜太阳电池研究的现状
参考文献
第二章 等离子增强化学气相沉积硅薄膜的研究
2.1 等离子增强化学气相沉积(PECVD)基础
2.2 拉曼光谱用于硅薄膜性能度量的理论基础
2.3 PECVD沉积硅薄膜的制备研究
参考文献
第三章 快速光热退火(RPTA)制备多晶硅薄膜
3.1 固相晶化(SPC)技术的概述
3.2 快速光热退火设备
3.3 退火条件对a-Si：H薄膜晶化的影响
3.4 沉积温度对a-Si：H薄膜晶化的影响
3.5 掺杂对固相晶化的影响
3.6 脉冲快速光热退火制备多晶硅薄膜
3.7 快速光热退火机理的分析
3.8 改进的快速光热退火方式低温快速制备多晶硅薄膜
3.9 常规高温炉退火
本章小结
参考文献
第四章 RTCVD制备多晶硅薄膜
4.1 RTCVD原理
4.2 RTCVD制备硅薄膜的工艺
4.3 RTCVD制备的薄膜的特性研究
4.4 Hall迁移率测量
本章小结
参考文献
第五章 异质衬底上的晶硅薄膜(CSITF)太阳电池
5.1 用区熔再结晶增大晶粒
5.2 衬底选择
5.3 扩散阻挡层
5.4 硅膜沉积
5.5 扩散制结
5.6 从一面引出电极的CSiTF太阳电池工艺
5.7 电池制作结果
本章小结
参考文献
第六章 层转移技术制备多晶硅薄膜
6.1 主要相关技术方法回顾
6.2 层剥离技术制备太阳电池用多晶硅薄膜的新方案设计
参考文献
第七章 光伏并网逆变技术
7.1 太阳能光伏三相并网逆变器
7.2 超宽工作电压反激式变换器的设计方法
参考文献
全文总结
致谢
博士研究生期间发表论文
发布时间: 2006-10-10
参考文献
- [1].铝诱导多晶硅薄膜的制备、性能及生长机理研究[D]. 唐正霞.南京航空航天大学2010
标签：太阳能电池论文; 多晶硅薄膜论文; 固相晶化论文; 快速热化学气相沉积论文; 区熔再结晶论文; 陶瓷衬底论文; 层转移论文;