学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

双层氮化硅减反膜晶体硅太阳能电池的研究

作　者: 刘志平
导　师: 赵谡铃
学　校: 北京交通大学
专　业: 光学工程
关键词: PECVD 氮化硅 双层膜 太阳能电池 减反射 钝化
分类号: TM914.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 294次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


摘要：减反射膜在太阳能电池上的应用已极为广泛,主要起两方面的作用,一是为了减少光的反射,二是增加钝化作用,但是往往这两方面都是矛盾的,双层膜恰好能够综合这两面的因素。为了整合氮化硅薄膜各方面的优势,达到优势最大化的目的,我们提出了一种新方法,即双层氮化硅减反射膜,即在硅片表面先镀一层高折射率厚度较薄的氮化硅膜,增加其钝化效果,然后在镀一层低折射率厚度稍后的氮化硅膜增强光学匹配性以减少光的反射。本文先通过PC1D软件模拟最佳的氮化硅膜结构,即底层氮化硅膜的折射率n=2.15,厚度d=30nm,上层折射率n=1.9,厚度d=55nm,然后通过产线管式PECVD设备试验得出实现双层硅结构的工艺,最后分别采用单层膜工艺和双层膜工艺进行大批量生产,测量其电性能参数进行统计比较,最后发现双层膜的性能与模拟的基本一致,反射率较单层膜在短波段有明显降低,测量的外量子效率在短波段比单层膜要高,与反射率曲线完全符合,并且通过大批量测试分选统计得出的数据显示,双层氮化硅膜太阳能电池的要比单层膜的效率要高出0.2个百分点,开路电压要高出2mv,短路电流比单层膜高出0.039A,其他电性能参数均优于单层氮化硅膜太阳能电池。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
序  8-12
第一章 引言  12-20
  1.1 太阳能电池的发展前景  12-14
    1.1.1 能源危机  12
    1.1.2 可再生能源  12-14
  1.2 太阳能电池的发展历史及其发展现状  14-16
    1.2.1 单晶硅电池  14-15
    1.2.2 多晶硅太阳能电池  15-16
    1.2.3 薄膜太阳能电池  16
  1.3 双层减反射膜的研究概况  16-18
  1.4 本文研究的主要内容  18-20
第二章 太阳能电池的基础理论  20-52
  2.1 太阳能电池的发电原理  20-27
    2.1.1 太阳能发电的特点  21
    2.1.2 太阳能电池的结构  21-23
    2.1.3 太阳能电池的特性  23-25
    2.1.4 影响太阳能电池效率的主要因素  25-27
  2.2 太阳能电池片生产工艺  27-48
    2.2.1 制绒  27-29
    2.2.2 扩散  29-33
    2.2.3 刻蚀  33-35
    2.2.4 二次清洗  35-36
    2.2.5 PECVD镀膜  36-42
    2.2.6 丝网印刷  42-44
    2.2.7 烧结  44-46
    2.2.8 测试分选  46-48
  2.3 减反射膜的基本原理  48-52
第三章 试验设备及其测试设备原理介绍  52-66
  3.1 PECVD设备  52-58
    3.1.1 PECVD设备结构  52-53
    3.1.2 主要性能参数  53-54
    3.1.3 PECVD设备的市场情况  54
    3.1.4 几种主流厂商的PECVD镀膜设备产品  54-58
  3.2 测试设备  58-66
    3.2.1.椭偏仪测试模型  59-62
    3.2.2.WT-2000少子寿命测试仪  62-64
    3.2.3.太阳能电池效率测试仪  64
    3.2.4.外量子效率测试仪  64-66
第四章 PECVD沉积氮化硅膜工艺的研究  66-74
  4.1 PECVD法生产氮化硅膜的原理  66
  4.2 氮化硅的作用与钝化机理  66-67
  4.3 PECVD沉积氮化硅薄膜各参数的影响  67-72
    4.3.1 总气体流量对沉积速率、折射率及镀膜均匀性、少子寿命的影响  67-68
    4.3.2 SiH4和NH3的流量比对沉积速率、折射率及镀膜均匀性、少子寿命的影响  68-69
    4.3.3 温度对沉积速率、折射率及镀膜均匀性、少子寿命的影响  69-70
    4.3.4 压力对沉积速率、折射率及镀膜均匀性、少子寿命的影响  70-71
    4.3.5 时间对沉积速率、折射率及少子寿命的影响,分析沉积速率和折射率的关系  71-72
  4.4 本章小结  72-74
第五章 双层膜工艺试验和实验结果分析  74-84
  5.1 折射率与钝化效果的关系分析  74-75
  5.2 双层氮化硅的减反射理论模型及其试验模拟  75-82
    5.2.1 多层减反射膜的理论模型  75-76
    5.2.2 双层氮化硅膜的试验模拟  76-77
    5.2.3 工艺试验及其结果分析  77-82
  5.3 本章小结  82-84
第六章 结论与展望  84-86
  6.1 结论  84
  6.2 展望  84-86
参考文献  86-88
作者简历  88-92
学位论文数据集  92

相似论文

  1. 铜在黑土—作物系统中的迁移转化及其钝化机理研究,X53
  2. 吡啶类金属配合物电子光谱和氧化还原性质的理论研究,O627
  3. 微小卫星电源系统及相关地面试验设备的研究,V416.8
  4. 基于TiO2的染料敏化太阳能电池研究,TM914.4
  5. InGaN太阳能电池的建模仿真与设计,TM914.4
  6. 非晶硅／晶硅异质结太阳能电池制备技术的研究,TM914.4
  7. 基于稀土掺杂材料的光谱下转换及其应用的研究,TM914.4
  8. 混合二异丙苯择形催化裂化的研究,TQ244.2
  9. 择形催化裂化制备间二异丙苯的研究,TQ241.14
  10. 双轴独立自动太阳跟踪控制系统的设计,TM615
  11. Cu/Fe复合粉末的制备及其相关机理研究,TB44
  12. 番茄灰霉病病原菌毒素致病机理及其钝化的研究,S436.412
  13. 化学还原法制备铜包铁粉工艺及性能研究,TF123.12
  14. 碳纳米管制备及其在光伏领域的应用展望,TB383.1
  15. 新型聚苯撑乙烯的设计、合成与性能,O632
  16. 柔性太阳能电池屈曲的力学行为研究,TM914.4
  17. TiO2纳米结构染料敏化太阳能电池三区模型仿真,TM914.4
  18. 薄膜太阳能电池窗口材料SnO_2的PECVD制备及其性能研究,TM914.42
  19. 染料及量子点敏化太阳能电池用带状ZnO光阳极的研究,TM914.4
  20. 基于ZigBee技术的绿地自动灌溉控制系统的研究与实现,S731.2
  21. PECVD工艺条件对器件合格率的影响及其优化,TN304.05

中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 独立电源技术（直接发电） > 光电池 > 太阳能电池
© 2012 www.xueweilunwen.com