为了大幅度地降低现有晶体硅太阳能电池的成本,需要减小典型太阳能电池结构中高纯硅的材料使用量。晶体硅太阳能电池中,多数晶体硅材料对太阳能电池只是作为机械载体,大部分的光吸收只发生在最多30μm的区域内。当使用一定的...[继续阅读]

    对于外延晶体硅薄膜太阳能电池,最广泛研究的沉积技术是热辅助化学气相沉积(ThermallyAssistedChemicalVaporDeposition,TA-CVD),其原理是Si前驱物和掺杂气体(dopinggas或dopantgas)在加热的Si表面上发生热辅助的非均匀分解。自从20世纪70年代,TA-CV...[继续阅读]

    溶液生长(SolutionGrowth,SG)在基理上不同于化学气相沉积CVD,使用液体介质而不是气体环境作为前驱物来源,当SG应用于在晶体衬底上生长外延层,也被称为液相外延LPE[31]。在SG中,Si的生长出于金属熔体(melt),典型金属熔体为Sn或In,有时使用...[继续阅读]

    作为另一种外延层制备技术,近空间气相输运(closespacevaportransport,CSVT)具有较高的化学效率(chemicalefficiency),而化学效率是指固体薄膜的Si生长量和Si供应量的比例[40,41]。虽然CSVT技术在20世纪60年代就被了解[42],但是CSVT最近被美国国家可...[继续阅读]

    离子辅助沉积(IonAssistedDeposition,IAD)基于电子枪蒸发(ElectronGunEvaporation,EGE)和Si的部分离子化(partialionization)[43],如图1.7所示。外加电压(externalvoltage或appliedvoltage)会加速Si离子向衬底的运动。典型的加速电压(accelerationvoltage)为20V,这在单晶...[继续阅读]

    除了加速离子,等离子体技术也可以提供外加能量,增加表面迁移率,用低温沉积方法实现高质量的外延生长。通过低能量的等离子体增强化学气相沉积(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition,PECVD),含有低能量离子的高电流等离子体放电可以产生...[继续阅读]

    第一种增加外延层的光吸收技术是在外延生长之前,运用化学方法在衬底上制绒(texturing)。但是,这种技术仍然有缺点。外延生长形成的小平面(facet)会使绒面(texturedsurface)结构变得平坦,从而减小绒面工艺的有效性。而且,由于外延生长...[继续阅读]

    一种直接增加短路电流密度(shortcircuitcurrentdensity,Jsc)的技术是用Si和Ge的合金(alloy)增加晶体硅薄膜太阳能电池的吸收系数。SiGe合金的较小带隙可以增加电池的红外光吸收,但是会同时减小太阳能电池的开路电压Voc。在晶体硅太阳能电...[继续阅读]

    为了避免弛豫后SiGe层厚度超过临界厚度形成的结晶缺陷,最近有人提出并测试了其他方法。一种方法是用SK生长(Stranski-Krastanovgrowth),将生长的Ge层嵌入Si晶体矩阵(crystalmatrix),形成三维的岛(island)。嵌入的Ge层会增加电池基极的红外光吸...[继续阅读]

    电化学蚀刻(electrochemicaletching)是较好的制备多孔硅技术,可以形成多重布拉格反射镜(multipleBraggreflector),应用于光学谐振腔(opticalresonantcavity)。可以通过孔隙率(porosity)控制多重布拉格反射镜层的折射率,而孔隙率由电化学蚀刻的电流密...[继续阅读]