论文部分内容阅读
随着全球能源危机和环境污染问题日益突出，太阳能作为理想的可再生能源日益得到广泛的关注。虽然太阳电池可直接将太阳能转化为电能，具有很多得天独厚的优势，但转化效率偏低和应用成本过高一直是影响其全球大规模应用的主要瓶颈。通过开发太阳电池新技术及优化工艺来降低制作成本和提高光电转化效率是当前阶段急需解决的关键。本文在深入理解单晶硅太阳电池基本原理及制作工艺的基础上，通过模拟和实验的方法，对单晶硅太阳电池多层减反射膜等关键问题进行了研究和分析。 首先模拟了单层、双层及三层减反射膜太阳电池的特性。结果表明，随着薄膜层数的增加，减反射波段变宽，全反射率变小;短路电流、开路电压、输出功率及转化效率也随着减反射薄膜层数的增加而增加;双层减反射膜太阳电池的转化效率比单层减反射膜太阳电池增加了0.89％，三层减反射膜太阳电池比双层减反射膜太阳电池增加了0.35％。 第二，研究了PECVD各工艺参数对氮化硅薄膜特性参数的影响规律。结果表明气体总流量处在2900-6100sccm时，对沉积速率、折射率及折射率的均匀性等影响较小;气体总流量为4400sccm时，随着氨气/硅烷流量比的增加，薄膜沉积速率和折射率变小，少子寿命的变化量呈先增大后减小趋势，流量比为3700∶700时少子寿命变化量最大，钝化效果最好。 第三，制作了双层氮化硅减反射膜太阳电池，并进行了特性测试和分析。结果表明，当双层氮化硅上层膜参数d1和n1分别为50nm和1.98，底层膜参数d2和n2分别为30nm和2.17时，双层氮化硅膜单晶硅太阳电池相比单层氮化硅膜单晶硅太阳电池开路电压增加了2mV、短路电流增加了47mA、光电转化效率增加了0.17％。 第四，模拟和制作了三层氮化硅减反射膜太阳电池，并进行了特性测试和分析。三层氮化硅减反射膜太阳电池的模拟结果表明，当第一层膜参数d1和n1分别在45nm和1.96，第二层膜参数d2和n2分别在10nm和2.05，第三层膜参数d3和n3分别在25nm和2.19时，相比双层氮化硅减反射膜太阳电池短路电流能和最大输出功率有所提高;但实验结果表明，实际优化后的三层氮化硅减反射膜单晶硅太阳电池实验结果并未达到比双层氮化硅减反射膜单晶硅太阳电池更好的输出效果，表明三层氮化硅减反射膜的实际应用意义较小。