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单室沉积非晶硅/非晶硅/微晶硅三叠层太阳电池的研究

郑新霞 张晓丹 杨素素 王光红 许盛之 魏长春 孙建 耿新华 熊绍珍 赵颖

单室沉积非晶硅/非晶硅/微晶硅三叠层太阳电池的研究

郑新霞, 张晓丹, 杨素素, 王光红, 许盛之, 魏长春, 孙建, 耿新华, 熊绍珍, 赵颖
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  • 在产业化比较成熟的单室沉积非晶硅薄膜太阳电池基础上,进行了非晶硅/非晶硅/微晶硅三叠层太阳电池性能优化的研究.在生产线上纯单室沉积的非晶硅/非晶硅叠层太阳电池基础上,通过调节n-p隧穿结并采用自行研制开发的单室微晶硅底电池的沉积路线,获得了单室沉积的光电转换效率达到9.52%的非晶硅/非晶硅/微晶硅三叠层太阳电池.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号:2007AA05Z436, 2009AA050602)、天津市科技支撑计划(批准号:08ZCKFGX03500)、国家自然科学基金(批准号:60976051)、科学技术部国际合作计划重点项目(批准号:2006DFA62390,2009DFA62580)和教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCET-08-0295)资助的课题.
    [1]

    Ballutaud J, Bucher C, Hollenstein C, Howing A A, Kroll U, Benagli S, Shah A, Buechel A 2004 Thin Solid Films 468 222

    [2]

    Bauer J, Calwer H, Marklstorfer P, Milla P, Schulze F W, Ufert K D 1993 J. Non-Cryst. Solids 164—166 685

    [3]

    Kroll U, Bucher C, Benagli S, Schǒnbchler I, Meier J, Shah A, Ballutaud J, Howling A, Hollenstein C, Büchel A, Poppeller M 2004 Thin Solid Films 451—452 525

    [4]

    Tsuo Y S, Xu Y, Crandall Richard S, Han Daxing, Qiu C, Pankove J I 1999 IEEE Photovoltaic Specialists Conf. Oakland, California, May 9—12 1416

    [5]

    Zhao Y, Zhang X D, Zhu F, Gao Y T, Wei C C, Xue J M, Ren H Z, Zhang D K, Hou G F, Sun J, Geng X H 2005 15th International Photovoltaic Science & Engineering Conference,Shanghai,China 65—67

    [6]

    Sun F H, Zhang X D, Wang G H, Xu S Z, Yue Q, Wei C C, Sun J, Geng X H, Xiong S Z, Zhao Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 1293 (in Chinese) [孙福河、张晓丹、王光红、许盛之、岳 强、魏长春、孙 建、耿新华、熊绍珍、赵 颖 2009 物理学报58 1293]

    [7]

    Sun F H, Zhang X D, Xu S Z, Wang G H, Yue Q, Wei C C, Sun J, Geng X H, Xiong S Z, Zhao Y 2008 The 10th China Solar PV Conference and Exhibition, Changzhou, China 344—347 (in Chinese) [孙福河、张晓丹、许盛之、王光红、岳 强、魏长春、孙 建、耿新华、熊绍珍、赵 颖 2008 第十届中国太阳能光伏会议暨展览会 常州 第344—347页]

    [8]

    Zhang X D, Sun F H, Wang G H, Xu S Z, Wei C C, Hou G F, Sun J, Xiong S Z, Geng X H, Zhao Y 2010 Phys. Stat. Sol. C 3—4 1116

    [9]

    Wang G H, Zhang X D, Xu S Z, Sun F H, Yue Q, Wei C C, Sun J, Geng X H, Xiong S Z, Zhao Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 7294 (in Chinese) [王光红、张晓丹、许盛之、孙福河、岳 强、魏长春、孙 建、耿新华、熊绍珍、赵 颖 2009 物理学报58 7294]

    [10]

    Wang G H, Zhang X D, Xu S Z, Zheng X X, Wei C C, Sun J, Xiong S Z, Geng X H, Zhao Y 2010 Chin. Phys. B 19 098102

    [11]

    Wang G H, Zhang X D, Xu S Z, Wei C C, Sun J, Xiong S Z, Geng X H, Zhao Y 2010 Phys. Stat. Sol. (C) 7 1073

    [12]

    Gao Y T, Zhang X D, Zhu F, Wei C C, Sun J, Zhao Y 2006 J. Synth. Cryst. 35 514 (in Chinese) [高艳涛、张晓丹、朱 锋、魏长春、孙 建、赵 颖 2006 人工晶体学报35 514]

  • [1]

    Ballutaud J, Bucher C, Hollenstein C, Howing A A, Kroll U, Benagli S, Shah A, Buechel A 2004 Thin Solid Films 468 222

    [2]

    Bauer J, Calwer H, Marklstorfer P, Milla P, Schulze F W, Ufert K D 1993 J. Non-Cryst. Solids 164—166 685

    [3]

    Kroll U, Bucher C, Benagli S, Schǒnbchler I, Meier J, Shah A, Ballutaud J, Howling A, Hollenstein C, Büchel A, Poppeller M 2004 Thin Solid Films 451—452 525

    [4]

    Tsuo Y S, Xu Y, Crandall Richard S, Han Daxing, Qiu C, Pankove J I 1999 IEEE Photovoltaic Specialists Conf. Oakland, California, May 9—12 1416

    [5]

    Zhao Y, Zhang X D, Zhu F, Gao Y T, Wei C C, Xue J M, Ren H Z, Zhang D K, Hou G F, Sun J, Geng X H 2005 15th International Photovoltaic Science & Engineering Conference,Shanghai,China 65—67

    [6]

    Sun F H, Zhang X D, Wang G H, Xu S Z, Yue Q, Wei C C, Sun J, Geng X H, Xiong S Z, Zhao Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 1293 (in Chinese) [孙福河、张晓丹、王光红、许盛之、岳 强、魏长春、孙 建、耿新华、熊绍珍、赵 颖 2009 物理学报58 1293]

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    Sun F H, Zhang X D, Xu S Z, Wang G H, Yue Q, Wei C C, Sun J, Geng X H, Xiong S Z, Zhao Y 2008 The 10th China Solar PV Conference and Exhibition, Changzhou, China 344—347 (in Chinese) [孙福河、张晓丹、许盛之、王光红、岳 强、魏长春、孙 建、耿新华、熊绍珍、赵 颖 2008 第十届中国太阳能光伏会议暨展览会 常州 第344—347页]

    [8]

    Zhang X D, Sun F H, Wang G H, Xu S Z, Wei C C, Hou G F, Sun J, Xiong S Z, Geng X H, Zhao Y 2010 Phys. Stat. Sol. C 3—4 1116

    [9]

    Wang G H, Zhang X D, Xu S Z, Sun F H, Yue Q, Wei C C, Sun J, Geng X H, Xiong S Z, Zhao Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 7294 (in Chinese) [王光红、张晓丹、许盛之、孙福河、岳 强、魏长春、孙 建、耿新华、熊绍珍、赵 颖 2009 物理学报58 7294]

    [10]

    Wang G H, Zhang X D, Xu S Z, Zheng X X, Wei C C, Sun J, Xiong S Z, Geng X H, Zhao Y 2010 Chin. Phys. B 19 098102

    [11]

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    [12]

    Gao Y T, Zhang X D, Zhu F, Wei C C, Sun J, Zhao Y 2006 J. Synth. Cryst. 35 514 (in Chinese) [高艳涛、张晓丹、朱 锋、魏长春、孙 建、赵 颖 2006 人工晶体学报35 514]

  • [1] 曹宇, 薛磊, 周静, 王义军, 倪牮, 张建军. 微晶硅锗薄膜作为近红外光吸收层在硅基薄膜太阳电池中的应用. 物理学报, 2016, 65(14): 146801. doi: 10.7498/aps.65.146801
    [2] 陈培专, 侯国付, 索松, 倪牮, 张建军, 张晓丹, 赵颖. 硅基薄膜太阳电池一维光子晶体背反射器的模拟设计与制备. 物理学报, 2014, 63(12): 128801. doi: 10.7498/aps.63.128801
    [3] 杨瑞霞, 侯国付, 袁育杰, 赵颖, 卢鹏. n型掺杂层结构对n-i-p型微晶硅电池性能和光致衰退特性的影响. 物理学报, 2010, 59(6): 4330-4336. doi: 10.7498/aps.59.4330
    [4] 于晓明, 赵静, 侯国付, 张建军, 张晓丹, 赵颖. PIN型和NIP型硅薄膜太阳电池中绒面陷光结构和陷光性能研究. 物理学报, 2013, 62(12): 120101. doi: 10.7498/aps.62.120101
    [5] 张勇, 刘艳, 吕斌, 王基庆, 张红英, 汤乃云. 前端接触势垒高度对非晶硅和微晶硅异质结太阳电池的影响. 物理学报, 2009, 58(4): 2829-2835. doi: 10.7498/aps.58.2829
    [6] 郜小勇, 李 瑞, 陈永生, 卢景霄, 刘 萍, 冯团辉, 王红娟, 杨仕娥. 微晶硅薄膜的结构及光学性质的研究. 物理学报, 2006, 55(1): 98-101. doi: 10.7498/aps.55.98
    [7] 郭群超, 耿新华, 孙 建, 魏长春, 韩晓艳, 张晓丹, 赵 颖. 气体滞留时间对高速沉积的微晶硅薄膜性能的影响分析. 物理学报, 2007, 56(5): 2790-2795. doi: 10.7498/aps.56.2790
    [8] 孙福河, 张晓丹, 王光红, 许盛之, 岳强, 魏长春, 孙建, 耿新华, 熊绍珍, 赵颖. 硼对沉积本征微晶硅薄膜特性的影响. 物理学报, 2009, 58(2): 1293-1297. doi: 10.7498/aps.58.1293
    [9] 彭文博, 刘石勇, 肖海波, 张长沙, 石明吉, 曾湘波, 孔光临, 俞育德, 徐艳月. 微晶硅薄膜带隙态及微结构的研究. 物理学报, 2009, 58(8): 5716-5720. doi: 10.7498/aps.58.5716
    [10] 方家, 李双亮, 许盛之, 魏长春, 赵颖, 张晓丹. 高速微晶硅薄膜沉积过程中的等离子体稳态研究. 物理学报, 2013, 62(16): 168103. doi: 10.7498/aps.62.168103
    [11] 张晓丹, 赵 颖, 朱 锋, 魏长春, 吴春亚, 高艳涛, 侯国付, 孙 建, 耿新华, 熊绍珍. VHF-PECVD低温制备微晶硅薄膜的拉曼散射光谱和光发射谱研究. 物理学报, 2005, 54(1): 445-449. doi: 10.7498/aps.54.445
    [12] 余云鹏, 林璇英, 林舜辉, 黄 锐. 光照和偏压对微晶硅薄膜室温电导的影响. 物理学报, 2006, 55(4): 2038-2043. doi: 10.7498/aps.55.2038
    [13] 侯国付, 薛俊明, 袁育杰, 张晓丹, 孙建, 陈新亮, 耿新华, 赵颖. 高压射频等离子体增强化学气相沉积制备高效率硅薄膜电池的若干关键问题研究. 物理学报, 2012, 61(5): 058403. doi: 10.7498/aps.61.058403
    [14] 侯国付, 薛俊明, 孙 建, 郭群超, 张德坤, 任慧志, 赵 颖, 耿新华, 李乙钢. 高压PECVD技术沉积硅基薄膜过程中硅烷状态的研究. 物理学报, 2007, 56(2): 1177-1181. doi: 10.7498/aps.56.1177
    [15] 李天微, 刘丰珍, 朱美芳. 射频激发热丝化学气相沉积制备硅薄膜过程中光发射谱的研究. 物理学报, 2011, 60(1): 018103. doi: 10.7498/aps.60.018103
    [16] 陈培专, 于莉媛, 牛萍娟, 付贤松, 杨广华, 张建军, 侯国付. 锥形二维光子晶体太阳电池数值模拟. 物理学报, 2018, 67(2): 028802. doi: 10.7498/aps.67.20171689
    [17] 张晓丹, 郑新霞, 王光红, 许盛之, 岳强, 林泉, 魏长春, 孙建, 张德坤, 熊绍珍, 耿新华, 赵颖. 单室沉积高效非晶硅/微晶硅叠层太阳电池的研究. 物理学报, 2010, 59(11): 8231-8236. doi: 10.7498/aps.59.8231
    [18] 侯国付, 卢鹏, 韩晓艳, 李贵君, 魏长春, 耿新华, 赵颖. 提高非晶硅/微晶硅叠层太阳电池光稳定性的研究. 物理学报, 2012, 61(13): 138401. doi: 10.7498/aps.61.138401
    [19] 郑雪, 余学功, 杨德仁. -Si:H/SiNx叠层薄膜对晶体硅太阳电池的钝化. 物理学报, 2013, 62(19): 198801. doi: 10.7498/aps.62.198801
    [20] 曹宇, 张建军, 李天微, 黄振华, 马峻, 倪牮, 耿新华, 赵颖. 微晶硅锗太阳电池本征层纵向结构的优化. 物理学报, 2013, 62(3): 036102. doi: 10.7498/aps.62.036102
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-08-14
  • 修回日期:  2010-09-12
  • 刊出日期:  2011-03-05

单室沉积非晶硅/非晶硅/微晶硅三叠层太阳电池的研究

  • 1. 南开大学光电子薄膜器件与技术研究所,南开大学光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津 300071
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(批准号:2007AA05Z436, 2009AA050602)、天津市科技支撑计划(批准号:08ZCKFGX03500)、国家自然科学基金(批准号:60976051)、科学技术部国际合作计划重点项目(批准号:2006DFA62390,2009DFA62580)和教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCET-08-0295)资助的课题.

摘要: 在产业化比较成熟的单室沉积非晶硅薄膜太阳电池基础上,进行了非晶硅/非晶硅/微晶硅三叠层太阳电池性能优化的研究.在生产线上纯单室沉积的非晶硅/非晶硅叠层太阳电池基础上,通过调节n-p隧穿结并采用自行研制开发的单室微晶硅底电池的沉积路线,获得了单室沉积的光电转换效率达到9.52%的非晶硅/非晶硅/微晶硅三叠层太阳电池.

English Abstract

参考文献 (12)

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