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微晶硅锗太阳电池本征层纵向结构的优化

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

曹宇, 张建军, 李天微, 黄振华, 马峻, 倪牮, 耿新华, 赵颖
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  • 采用射频等离子体增强化学气相沉积技术, 研究了辉光功率对微晶硅锗材料结构特性和光电特性的影响, 提出使用功率梯度的方法制备微晶硅锗薄膜太阳电池本征层. 优化后的微晶硅锗本征层不仅保持了晶化率纵向分布的均匀性, 而且形成了沿生长方向由宽到窄的渐变带隙分布, 使电池的填充因子和短路电流密度都得到了提高. 采用此方法制备的非晶硅/微晶硅锗双结叠层电池转换效率达到了9.54%.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划 (批准号: 2011CBA00705, 2011CBA00706, 2011CBA00707)、天津市应用基础及前沿技术研究计划 (批准号: 12JCQNJC01000)和中央高校基本科研业务费专项资金资助的课题.
    [1]

    Yan B, Yue G, Sivec L, Yang J, Guha S, Jiang C S 2011 Appl. Phys. Lett. 99 113512

    [2]

    Zhang X D, Zheng X X, Wang G H, Xu S Z, Yue Q, Lin Q, Wei C C, Sun J, Zhang D K, Xiong S Z, Geng X H, Zhao Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 8231 (in Chinese) [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 2010 物理学报 59 8231]

    [3]

    Zheng X X, Zhang X D, Yang S S, Wang G H, Xu S Z, Wei C C, Sun J, Geng X H, Xiong S Z, Zhao Y 2011 Acta Phys. Sin 60 068801 (in Chinese) [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 2011 物理学报 60 068801]

    [4]

    Saito K, Sano M, Okabe S, Sugiyama S, Ogawa K 2005 Sol. Energy Mater. Sol. Cells 86 565

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    Hou G F, Xue J M, Yuan Y J, Zhang X D, Sun J, Chen X L, Geng X H, Zhao Y 2012 Acta Phys. Sin 61 058403 (in Chinese) [侯国付, 薛俊明, 袁育杰, 张晓丹, 孙建, 陈新亮, 耿新华, 赵颖 2011 物理学报 61 058403]

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    Ganguly G, Ikeda T, Nishimiya T, Saitoh K, Kondo M, Matsuda A 1996 Appl. Phys. Lett. 69 4224

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    Isomura M, Nakahata K, Shima M Taira S, Wakisaka K, Tanaka M, Kiyama S 2002 Sol. Energy Mater. Sol. Cells 74 519

    [14]

    Matsui T, Chang C W, Takada T, Isomura M, Fujiwara H, Kondo M 2009 Sol. Energy Mater Sol. Cells 93 1100

    [15]

    Matsui T, Chang C W, Takada T, Isomura M, Fujiwara H, Kondo M 2008 Appl. Phys. Express 1 031501

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    Matsui T, Jia H, Kondo M, Mizuno K, Tsuruga S, Sakai S, Takeuchi Y 2010 2010 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), Hawaii, U.S.A, June, 2010 p000311

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    Cao Y, Zhang J J, Ni J, Wang X B, Huang Z H, Sun J, Geng X H, Zhao Y 2010 the 11th China Solar PV Conference and Exhibition Nanjing, China, November, 2010 p600 (in Chinese) [曹宇, 张建军, 倪牮, 王先宝, 黄振华, 孙建, 耿新华, 赵颖 2010 第十一届中国太阳能光伏会议暨展会 南京 2010 第600页]

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    Guha S, Yang J, Pawlikiewicz A, Glatfelter T, Ross R, Ovshinsky S R 1989 Appl. Phys. Lett. 54 2330

    [24]

    Jiang Z X, Kim K, Lerma J, Corbett A, Sieloff D, Kottke M, Gregory R, Schauer S 2006 Appl. Surf. Sci. 252 7262

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    Ganguly G, Ikeda T, Nishimiya T, Saitoh K, Kondo M, Matsuda A 1996 Appl. Phys. Lett. 69 4224

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    Matsui T, Jia H, Kondo M, Mizuno K, Tsuruga S, Sakai S, Takeuchi Y 2010 2010 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), Hawaii, U.S.A, June, 2010 p000311

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    Cao Y, Zhang J J, Ni J, Wang X B, Huang Z H, Sun J, Geng X H, Zhao Y 2010 the 11th China Solar PV Conference and Exhibition Nanjing, China, November, 2010 p600 (in Chinese) [曹宇, 张建军, 倪牮, 王先宝, 黄振华, 孙建, 耿新华, 赵颖 2010 第十一届中国太阳能光伏会议暨展会 南京 2010 第600页]

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    Han X Y, Hou G F, Zhang X D, Wei C C, Li G J, Zhang J J, Chen X L, Zhang D K, Sun J, Zhao Y, Geng X H 2010 Sol. Energy Mater. Sol. Cells 94 254

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    Yan B, Yue G, Yang J, Guha S, Williamson D L, Han D, Jiang C S 2004 Appl. Phys. Lett. 85 1955

    [22]

    Lundszien D, Finger F, Wagner H 2002 Sol. Energy Mater. Sol. Cells 74 365

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    Jiang Z X, Kim K, Lerma J, Corbett A, Sieloff D, Kottke M, Gregory R, Schauer S 2006 Appl. Surf. Sci. 252 7262

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-02
  • 修回日期:  2012-09-04
  • 刊出日期:  2013-02-05

微晶硅锗太阳电池本征层纵向结构的优化

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

    国家重点基础研究发展计划 (批准号: 2011CBA00705, 2011CBA00706, 2011CBA00707)、天津市应用基础及前沿技术研究计划 (批准号: 12JCQNJC01000)和中央高校基本科研业务费专项资金资助的课题.

摘要: 采用射频等离子体增强化学气相沉积技术, 研究了辉光功率对微晶硅锗材料结构特性和光电特性的影响, 提出使用功率梯度的方法制备微晶硅锗薄膜太阳电池本征层. 优化后的微晶硅锗本征层不仅保持了晶化率纵向分布的均匀性, 而且形成了沿生长方向由宽到窄的渐变带隙分布, 使电池的填充因子和短路电流密度都得到了提高. 采用此方法制备的非晶硅/微晶硅锗双结叠层电池转换效率达到了9.54%.

English Abstract

参考文献 (24)

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