[1]R.Brendel,D.Scholten.Modelinglighttrappingandelectronictransportofwaffle-shapedcrystallinethin-filmSisolarcells[J].AppliedPhysicsA:MaterialsandScienceProcessing,1999,A69(2):201-213.　[2]J.Palm,W.Krühler,W.Kusian,A.Lerchenberger,A.L.Endrös,G.Mihalik...[继续阅读]

    数十年来,研究太阳能技术的科学家一直在寻求用非硅材料的异质衬底和Si镀膜工艺来制备薄膜太阳能电池。这种硅基薄膜太阳能电池(silicon-basedthinfilmsolarcell)概念的优势是:大幅度地减少昂贵的太阳能级硅耗用量,而且可以完全不用硅...[继续阅读]

    制备异质衬底晶体硅薄膜太阳能电池的高温工艺具有较高的Si沉积速率,而且再结晶后的晶粒尺寸较大,外延层的缺陷密度较低。但是,必要的温度稳定性(temperaturestability)限制了异质衬底材料的选择,因为需要满足以下要求:●机械稳定性...[继续阅读]

    异质衬底晶体硅薄膜太阳能电池可以选用的低成本异质衬底包括:●Si3N4陶瓷[19,20];●ZrSiO[21]4;●渗硅碳化硅(SiliconinfiltratedSiliconCarbide,SiSiC)陶瓷[22];●反应结合碳化硅(ReactionBondedSiliconCarbide,RBSiC)陶瓷[23];●基于Al2O3的陶瓷[24];●富铝红...[继续阅读]

    因为晶体硅是间接带隙半导体,需要一定的陷光结构,才能提高异质衬底晶体硅薄膜太阳能电池的转换效率。如果不增加光程长,就不能体现晶体硅薄膜的优势,即低材料质量要求情况下的高开路电压Voc潜力。事实上,运用低温工艺实现商...[继续阅读]

    中间层不但有陷光作用,还是针对衬底杂质的扩散阻挡层。原则上,在异质衬底晶体硅薄膜太阳能电池中,任何化学元素都是对Si有源层的杂质污染,而我们重点关注的杂质元素由以下三个原则界定:●原材料中浓度较大的元素:过渡金属...[继续阅读]

    如果通过高温的化学气相沉积CVD在异质衬底上沉积Si薄膜,典型的晶粒尺寸在μm量级。到目前为止,运用传统晶体硅薄膜太阳能电池工艺,将这种Si薄膜制备为p-n结,得到的最高转换效率低于6%[26,53,54]。但是,通过固相再结晶或液相再结晶...[继续阅读]

    为了了解区熔再结晶ZMR的机理,需要通过实验分析ZMR生长薄膜的形貌(morphology或topography)。对ZMR生长的薄膜进行射哥蚀刻(Seccoetch),薄膜会出现典型的缺陷结构。对Si薄膜的射哥蚀刻是一种择优蚀刻(preferentialetch或selectiveetch)。按照2∶1的...[继续阅读]

    区熔再结晶ZMR的最重要作用是增大籽晶层的晶粒尺寸,其机理的解释参见2.3.2节。对ZMR之前和之后的籽晶层分别进行射哥蚀刻,可以观测其晶体结构的横截面:●ZMR之前的刚沉积后层:典型的刚沉积后层中,晶粒尺寸在μm量级,最先沉积的...[继续阅读]

    2.3.2节讨论了区熔再结晶ZMR工艺中亚晶界缺陷的形成机理。在ZMR工艺步骤后,高掺杂的Si薄膜需要通过外延生长,形成正常掺杂的较厚Si薄膜,才能制备异质衬底晶体硅薄膜太阳能电池。所以,ZMR籽晶层的缺陷与外延生长薄膜的关系非常重...[继续阅读]