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薄膜硅太阳能电池的研究状况分析摘要：薄膜硅太阳能电池具有广阔的前景，但是当前大规模产业化的非晶硅薄膜电池效率偏低，为了实现光伏发电平价上网，必须对薄膜硅太阳能电池进行持续的研究。
本文主要总结了提高薄膜硅太阳能电池效率的主要技术与进展，如TCO技术、窗口层技术、叠层电池技术和中间层技术等，这些技术用在产业化中将会进一步提高薄膜硅太阳能电池的转换效率，进而降低薄膜硅电池的生产成本。
一引言在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源短缺并造成环境污染的形势下，可持续发展战略普遍被世界各国接受。
光伏能源以其具有充分的清洁性、绝对的安全性、资源的相对广泛性和充足性、长寿命以及免维护性等其它常规能源所不具备的优点，被认为是二十一世纪最重要的新能源。
当前基于单晶硅或者多晶硅硅片的晶体硅电池组件市场占有率高达90%，但是，晶体硅电池本身生产成本较高，组件价格居高不下，这为薄膜硅太阳能电池的发展创造了机遇。
薄膜硅太阳能电池的厚度一般在几个微米，相对于厚度为200微米左右的晶体硅电池来说大大节省了原材料，而且薄膜硅太阳能电池的制程相对简单，成本较为低廉，因此在过去的几年里薄膜硅太阳能电池产业发展迅猛。
但是当前大规模产业化的薄膜硅太阳能电池转换效率只有5%-7%，是晶体硅太阳能电池组件的一半左右，这在一定程度上限制了它的应用范围，也增加了光伏系统的成本。
为了最终实现光伏发电的平价上网，必须进一步降低薄膜硅太阳能电池的生产成本，因此必须对薄膜硅太阳能电池开展持续的研究，利用新的技术与工艺降低薄膜硅太阳能电池的成本。
本文着重从提高薄膜硅太阳能电池的转换效率方面介绍当前薄膜硅太阳能电池的研究现状。
二、提高薄膜硅太阳能电池效率的措施提高薄膜硅太阳能电池效率的途径包括：提高进入电池的入射光量；拓宽电池对太阳光谱的响应范围；提高电池的开压尤其是微晶硅薄膜太阳能电池（?c-Si）的开压；抑制非晶硅薄膜太阳能电池（a-Si）的光致衰退效应等。
关于编制非晶硅薄膜太阳能电池生产建设项目可行性研究报告编制说明（模版型）【立项 批地 融资 招商】核心提示：非晶硅薄膜太阳能电池项目投资环境分析，非晶硅薄膜太阳能电池项目背景和发展概况，非晶硅薄膜太阳能电池项目建设的必要性，非晶硅薄膜太阳能电池行业竞争格局分析，非晶硅薄膜太阳能电池行业财务指标分析参考，非晶硅薄膜太阳能电池行业市场分析与建设规模，非晶硅薄膜太阳能电池项目建设条件与选址方案，非晶硅薄膜太阳能电池项目不确定性及风险分析，非晶硅薄膜太阳能电池行业发展趋势分析1、本报告为模板形式，客户下载后，可跟据报告说明，自行修改，完成属于自己的，高水平的可研报告，从此写报告不在求人。
2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整）编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司专业撰写资金申请报告项目建议书商业计划书节能评估报告可行性研究报告目录目录 ............................................................................................................................ - 1 - 第1章非晶硅薄膜太阳能电池项目总论 ................................................................. ７§1.1 项目背景 ....................................................................................................... ７§1.1.1 项目名称 ............................................................................................. ７§1.1.2 项目承办单位 ..................................................................................... ７§1.1.3 项目主管部门 ..................................................................................... ７§1.1.4 项目拟建地区、地点 ......................................................................... ７§1.1.5 承担可行性研究工作的单位和法人代表 ......................................... ７§1.1.6 研究工作依据 ..................................................................................... ７§1.1.7 研究工作概况 ..................................................................................... ８§1.2 可行性研究结论 ........................................................................................... ８§1.2.1 市场预测和项目规模 ......................................................................... ８§1.2.2 原材料、燃料和动力供应 ................................................................. ９§1.2.3 厂址 ..................................................................................................... ９§1.2.4 项目工程技术方案 ............................................................................. ９§1.2.5 环境保护 ............................................................................................. ９§1.2.6 工厂组织及劳动定员 ......................................................................... ９§1.2.7 项目建设进度 ..................................................................................... ９§1.2.8 投资估算和资金筹措 ..................................................................... １０§1.2.9 项目财务和经济评论 ..................................................................... １０§1.2.10 项目综合评价结论 ....................................................................... １０§1.3 主要技术经济指标表 ............................................................................... １０§1.4 存在问题及建议 ....................................................................................... １０第2章非晶硅薄膜太阳能电池项目背景和发展概况 ......................................... １１§2.1 项目提出的背景 ....................................................................................... １１§2.1.1 国家或行业发展规划 ..................................................................... １１§2.1.2 项目发起人和发起缘由 ................................................................. １１§2.2 项目发展概况 ........................................................................................... １１§2.2.1 已进行的调查研究项目及其成果 ................................................. １１§2.2.2 试验试制工作情况 ......................................................................... １２§2.2.3 厂址初勘和初步测量工作情况 ..................................................... １２§2.2.4 项目建议书的编制、提出及审批过程 ......................................... １２§2.3 投资的必要性 ........................................................................................... １２第3章市场分析与建设规模 ................................................................................. １４§3.1 市场调查 ................................................................................................... １４§3.1.1 拟建项目产出物用途调查 ............................................................. １４§3.1.2 产品现有生产能力调查 ................................................................. １４§3.1.3 产品产量及销售量调查 ................................................................. １４§3.1.4 替代产品调查 ................................................................................. １５§3.1.5 产品价格调查 ................................................................................. １５§3.1.6 国外市场调查 ................................................................................. １５§3.2 市场预测 ................................................................................................... １５§3.2.1 国内市场需求预测 ......................................................................... １５§3.2.2 产品出口或进口替代分析 ............................................................. １６§3.2.3 价格预测 ......................................................................................... １６§3.3 市场推销战略 ........................................................................................... １６§3.3.1 推销方式 ......................................................................................... １７§3.3.2 推销措施 ......................................................................................... １７§3.3.3 促销价格制度 ................................................................................. １７§3.3.4 产品销售费用预测 ......................................................................... １７§3.4 产品方案和建设规模 ............................................................................... １７§3.4.1 产品方案 ......................................................................................... １７§3.4.2 建设规模 ......................................................................................... １８§3.5 产品销售收入预测 ................................................................................... １８第4章建设条件与厂址选择 ................................................................................. １９§4.1 资源和原材料 ........................................................................................... １９§4.1.1 资源评述 ......................................................................................... １９§4.1.2 原材料及主要辅助材料供应 ......................................................... １９§4.1.3 需要作生产试验的原料 ................................................................. ２０§4.2 建设地区的选择 ....................................................................................... ２０§4.2.1 自然条件 ......................................................................................... ２１§4.2.2 基础设施 ......................................................................................... ２１§4.2.3 社会经济条件 ................................................................................. ２１§4.2.4 其它应考虑的因素 ......................................................................... ２２§4.3 厂址选择 ................................................................................................... ２２§4.3.1 厂址多方案比较 ............................................................................. ２２§4.3.2 厂址推荐方案 ................................................................................. ２３第5章工厂技术方案 ............................................................................................. ２５§5.1 项目组成 ................................................................................................... ２５§5.2 生产技术方案 ........................................................................................... ２５§5.2.1 产品标准 ......................................................................................... ２５§5.2.2 生产方法 ......................................................................................... ２５§5.2.3 技术参数和工艺流程 ..................................................................... ２６§5.2.4 主要工艺设备选择 ......................................................................... ２６§5.2.5 主要原材料、燃料、动力消耗指标 ............................................. ２６§5.2.6 主要生产车间布置方案 ................................................................. ２７§5.3 总平面布置和运输 ................................................................................... ２７§5.3.1 总平面布置原则 ............................................................................. ２７§5.3.2 厂内外运输方案 ............................................................................. ２７§5.3.3 仓储方案 ......................................................................................... ２８§5.3.4 占地面积及分析 ............................................................................. ２８§5.4 土建工程 ................................................................................................... ２８§5.4.1 主要建、构筑物的建筑特征与结构设计 ..................................... ２８§5.4.2 特殊基础工程的设计 ..................................................................... ２９§5.4.3 建筑材料 ......................................................................................... ２９§5.4.4 土建工程造价估算 ......................................................................... ２９§5.5 其他工程 ................................................................................................... ２９§5.5.1 给排水工程 ..................................................................................... ２９§5.5.2 动力及公用工程 ............................................................................. ２９§5.5.3 地震设防 ......................................................................................... ３０§5.5.4 生活福利设施 ................................................................................. ３０第6章环境保护与劳动安全 ................................................................................. ３１§6.1 建设地区的环境现状 ............................................................................... ３１§6.1.1 项目的地理位置 ............................................................................. ３１§6.1.2 地形、地貌、土壤、地质、水文、气象 ..................................... ３１§6.1.3 矿藏、森林、草原、水产和野生动物、植物、农作物 ............. ３１§6.1.4 自然保护区、风景游览区、名胜古迹、以及重要政治文化设施 . ３１§6.1.5 现有工矿企业分布情况； ............................................................. ３１§6.1.6 生活居住区分布情况和人口密度、健康状况、地方病等情况； . ３１§6.1.7 大气、地下水、地面水的环境质量状况； ................................. ３２§6.1.8 交通运输情况； ............................................................................. ３２§6.1.9 其他社会经济活动污染、破坏现状资料。
非晶硅薄膜研究进展非晶硅薄膜及其制备方法研究进展摘要：氢化非晶硅（a-Si:H）薄膜在薄膜太阳能电池、薄膜晶体管、辐射探测和液晶显示等领域有着重要的应用，因而在世界范围内得到了广泛的关注和大量的研究。
本文主要介绍了a-Si:H薄膜的主要掺杂类型和a-Si:H薄膜的主要制备方法。
关键词：非晶硅薄膜；掺杂；制备方法；研究进展Research Progress on a-Si:H Thin Films and Related PreparationMethodAbstract:Hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) thin film has attracted considerable attention and been a subject of extensive studies worldwide on account of its important applications such as thin film solar cells, thin film transistors, radiation detectors, and liquid crystal displays based on its good electrical and optical properties. In this paper, the progress research on a-Si:H thin films and related preparation method are reviewed.Key words: a-Si:H thin films; doped; preparation method; research progress1 引言氢化非晶硅(a-Si:H)是硅和氢的一种合金，网络中Si-H键角和键长的各种分布打乱了晶体硅晶格的长程有序性，从而使非晶硅具有独特的光电性质。
薄膜太阳能电池研究进展孔继川 缪 娟(河南理工大学物理化学系,河南焦作454000)摘 要 薄膜太阳能电池是缓解能源危机的新型光伏器件。
综述了硅基薄膜太阳能电池、CdTe 薄膜太阳能电池、C I S(C I GS )薄膜太阳能电池、Ti O 2薄膜太阳能电池、Zn O 薄膜太阳能电池和有机薄膜太阳能电池的研究现状,展望了太阳能电池的发展趋势。
关键词 薄膜太阳能电池 硅 CdTe C I S Ti O 2 Zn O 有机收稿日期:2008-05-09基金项目:河南省自然科学基金(编号:0511050200)和河南理工大学青年基金(Q2008-15)资助作者简介:孔继川(1979～),男,硕士,讲师,从事功能材料研究Progress i n Research on Film Sol ar CellKong J ichuan M iao Juan(Physics and Che m istry Depart m ent,Henan Polytechnic University,Henan J iaozuo,454000)Abstract Fil m s olar cell,a ne w kind of phot ovoltaics t o m itigate the energy s ources crisis,was indicated .Cur 2rent status of research for fil m s olar cells such as Si,CdTe,C I S (C I GS ),Ti O 2,ZnO and organicswas revie wed .Future directi ons f or s olar cell were described .Keywords fil m s olar cell Si CdTe C I S Ti O 2 ZnO organics 随着煤、石油、天然气等能源日益枯竭和环境污染日益加剧,人们迫切需要寻找清洁可再生新能源。
非晶硅太阳能电池发展现状
非晶硅太阳能电池是一种新型的太阳能电池技术，它具有高效率、轻薄、柔性等特点，因此备受关注。
目前，非晶硅太阳能电池
的发展取得了一些进展，但仍面临着一些挑战。
首先，非晶硅太阳能电池的高效率是其最大的优势之一。
与传
统的多晶硅太阳能电池相比，非晶硅太阳能电池在光电转换效率上
有着明显的优势。
然而，目前非晶硅太阳能电池的效率仍然有待提高，特别是在低光照条件下的性能仍有待改善。
其次，非晶硅太阳能电池的轻薄柔性特点也为其在一些特殊应
用场景中提供了更多可能性。
例如，可以应用于建筑一体化、户外
休闲用品等领域。
然而，目前非晶硅太阳能电池的生产成本仍然较高，导致其在大规模商业应用中受到限制。
另外，非晶硅太阳能电池的稳定性和寿命也是当前亟待解决的
问题。
由于其材料特性，非晶硅太阳能电池在长时间使用后可能会
出现性能下降的情况，这也是目前产业界普遍关注的问题之一。
总的来说，非晶硅太阳能电池作为一种新型的太阳能电池技术，
具有很大的发展潜力。
随着技术的不断进步和成本的不断降低，相信非晶硅太阳能电池将会在未来得到更广泛的应用。
同时，需要产业界和科研机构共同努力，解决其在效率、成本、稳定性等方面的挑战，推动非晶硅太阳能电池技术的进一步发展。
非晶硅薄膜在光伏领域的应用一、PN结的形成与光伏效应金刚石结构的硅晶体中，每个硅原子都以它的四个价电子与相邻的四个硅原子构成共价键，共价键中的电子受到原子核的束缚力较小，但是在没有足够的光热条件时，电子仍然无法自由移动，只在晶体中的特定能级上参与公有化运动，对晶体的电学性质几乎没有贡献。
在当我们把四价的硅中掺杂入只有三个价电子的B杂质，晶体中就会有一些共价键缺少电子而形成空穴（如下图左图），这种半导体中空穴的数量远远多于未掺杂时原有的电子和空穴的数量，空穴占多数，我们称之为P型半导体。
同理，在纯净的硅中掺入有5个价电子的磷元素，这样必然有一个电子多余出来而不能成键，这样就会在晶体中出现很多被排斥在共价键之外的电子，这些新出现的电子数量远超过未掺入杂质时的电子和空穴的数量，电子占多数，我们称之N型半导体。
我们将掺3价杂质而富含空穴的P型半导体和掺5价杂质而富含自由电子的N型半导体拼接到一起，N型半导体中的自由电子就会因为其所在能级高且浓度大，而很容易扩散到P型半导体中，在两者的表面处，P区带负电，N区相对带正电，于是形成一个内电场，内电场一方面阻止N型中的电子继续扩散到P区，另一方面，协助P区的电子向N区漂移。
当扩散运动和漂移达到稳定之后就形成了PN结（如下图右图）。
此时，如果对PN结施加光照，P型和N型半导体中的电子将从共价键中激发，以致产生更多的空穴电子对，由于内电场的作用，P区的空穴和N区的电子都被阻挡无法闯过PN结，只有P区的电子和N区的空穴在扩散到PN结区的时候能够通过内电场漂移过结。
这样，PN结中的光生电子空穴对就被分离，这导致N区附近有电子积累，P区附近有空穴积累，加上电极连接外电路，于是产生一个向外可测试的电压。
这就是光生伏特效应，简称光伏效应。
在光照界面产生的电子空穴对越多，外电路电流越大，界面吸收的光能越多，电流也越大。
二、非晶硅的光伏应用目前光伏市场上，制作太阳能电池使用的最多的材料就是硅，其中主要分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池以及非晶硅太阳能电池，前两种，由于所用材料是间接带隙半导体——吸收太阳能时需要一定的厚度，PN结比较厚（一般大于200微米），所以其硅原料消耗较多，成本相应较高，电池板的价格居高不下，其所造成的硅浪费也比较大，而硅是十分多用途的重要半导体。
nip型非晶硅薄膜太阳能电池的研究【主题】nip型非晶硅薄膜太阳能电池的研究一、nip型非晶硅薄膜太阳能电池的定义和原理1. nip型非晶硅薄膜太阳能电池的结构和特点2. 太阳能电池的工作原理和能量转换过程二、nip型非晶硅薄膜太阳能电池的研究现状1. 目前nip型非晶硅薄膜太阳能电池在能源领域的应用情况2. 目前nip型非晶硅薄膜太阳能电池的研究进展和最新成果3. nip型非晶硅薄膜太阳能电池的发展前景和挑战三、nip型非晶硅薄膜太阳能电池的优势和局限性1. nip型非晶硅薄膜太阳能电池与其他太阳能电池的比较2. nip型非晶硅薄膜太阳能电池在实际应用中可能遇到的问题和挑战四、个人观点和总结1. nip型非晶硅薄膜太阳能电池的发展前景和价值2. 对nip型非晶硅薄膜太阳能电池的未来发展方向和可能的应用领域的展望【文章】在当今社会，可再生能源已成为人们关注的热门话题之一。
太阳能作为最具潜力和广泛应用的可再生能源之一，受到了广泛的关注和研究。
而在太阳能电池的发展过程中，nip型非晶硅薄膜太阳能电池作为一种新型的太阳能电池，备受研究者和产业界的青睐。
本文将就nip型非晶硅薄膜太阳能电池的研究进行全面探讨，深入剖析其结构、原理、研究现状、优势和局限性，并在此基础上对其未来发展做出展望和个人观点。
一、nip型非晶硅薄膜太阳能电池的定义和原理1. nip型非晶硅薄膜太阳能电池的结构和特点nip型非晶硅薄膜太阳能电池是一种以非晶硅薄膜材料为基础的太阳能电池，其结构主要由n型非晶硅层、i型非晶硅层和p型非晶硅层组成。
相比于传统的太阳能电池，nip型非晶硅薄膜太阳能电池具有薄膜轻薄、柔性和稳定的特点，且转换效率较高。
2. 太阳能电池的工作原理和能量转换过程太阳能电池的工作原理是利用光电效应，将太阳能转化为电能。
当光子照射到太阳能电池上时，光子的能量被转化为电子的能量，从而在电场的作用下产生电流。
而nip型非晶硅薄膜太阳能电池则是通过非晶硅材料的特性，实现对光能的吸收和转化。
非晶硅太阳能电池赵准（吉首大学物理与机电工程学院，湖南吉首416000）摘要：随着煤炭、石油等现有能源的频频告急和生态环境的恶化．使得人类不得不尽快寻找新的清洁能源和可再生资源。
其中包括水能、风能和太阳能，而太阳能以其储量巨大、安全、清洁等优势使其必将成为21世纪的最主要能源之一。
太阳是一个巨大的能源，其辐射出来的功率约为其中有被地球截取，这部分能量约有的能量闯过大气层到达地面，在正对太阳的每一平方米地球表面上能接受到1kw左右的能量。
目前太阳能发电分为光热发电和光伏发电两种形式。
太阳能热发电是利用聚光集热器把太阳能聚集起来，将一定的工质加热到较高的温度（通常为几百摄氏度到上千摄氏度），然后通过常规的热机动发电机发电或通过其他发电技术将其转换成电能。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
目前光—电转换器有两种：一种是光—伽伐尼电池，另一种是光伏效应。
由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件，将光伏组件串联起来再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
因为光伏发电规模大小随意、能独立发电、建设时间短、维护起来也简单．所以从70年代开始光伏发电技术得到迅速发展，日本、德国、美国都大力发展光伏产业，他们走在了世界的前列，我国在光伏研究和产业方面也奋起直追，现在以每年20％的速度迅速发展。
关键词：光伏发电；太阳能电池；硅基太阳能电池；非晶硅太阳能电池1.引言1976年卡尔松和路昂斯基报告了无定形硅（简称a一Si）薄膜太阳电他的诞生。
当时、面积样品的光电转换效率为2．4％。
时隔20多年，a一Si太阳电池现在已发展成为最实用廉价的太阳电池品种之一。
非晶硅科技已转化为一个大规模的产业，世界上总组件生产能力每年在50MW以上，组件及相关产品销售额在10亿美元以上。
应用范围小到手表、计算器电源大到10Mw级的独立电站。
涉及诸多品种的电子消费品、照明和家用电源、农牧业抽水、广播通讯台站电源及中小型联网电站等。
华中科技大学文华学院毕业设计（论文）题目：薄膜太阳能电池的研究与发展现状学生姓名：陈刚祥学号： ************ 学部（系）：信息学部电子科学与技术系专业年级：电子科学与技术2008级指导教师：周裕鸿职称或学位：讲师2012 年5 月13日目录摘要 (I)关键词 (I)ABSTRACT (I)Key words (I)前言 (1)一、薄膜太阳能电池概述 (2)二、薄膜太阳能电池的分类和特点 (3)2.1 a-Si：H薄膜 (4)2.2 Poly-Si薄膜 (6)2.3 CIGS薄膜 (7)2.4GaAs薄膜 (8)三、薄膜太阳能电池的基本原理和基本结构 (11)3.1单层结构 (12)3.2 双层结构 (12)3.3体相异质结 (13)四、薄膜太阳能电池的发展现状 (15)4.1薄膜太阳能电池的发展现状 (15)4.2提高薄膜硅太阳能电池效率的措施 (16)4.2.1提高薄膜硅太阳能电池对光的吸收 (16)4.2.2薄膜硅电池叠层技术 (21)4.2.3微晶硅电池开路电压的研究 (22)4.2.4中间层技术的研究 (22)五、薄膜太阳能电池的发展前景 (24)5.1更具优势的薄膜太阳能光伏电池 (26)5.2薄膜PV 基础 (28)5.3薄膜光伏技术商业化的关键问题 (29)5.4 应用及产能 (29)六、总结和展望 (33)参考文献 (34)致谢 (36)薄膜太阳能电池的研究与发展现状摘要万物生长靠太阳。
由于太阳能清洁安全、取之不竭，很多国家将目光投向了清洁的太阳能发电。
国际能源署的报告显示，到2030年，全球电力需求将翻番。
因此，采用太阳能等可再生能源发电无疑是有效的解决方法。
目前，地球表面的太阳辐射高达12万太瓦（1太瓦等于100万兆瓦），其中600太瓦是可用的，而我们人类只需10太瓦就可以了。
随着技术的改进、光转换效率的提高以及生产成本的下降，太阳能对未来能源的贡献将会进一步增加。
2024年薄膜非晶硅太阳电池市场发展现状引言薄膜非晶硅太阳电池是一种新型的太阳能电池技术，具有高效能转换、轻薄柔性等特点。
随着全球对清洁能源的需求增加，薄膜非晶硅太阳电池市场正逐渐发展壮大。
本文将探讨薄膜非晶硅太阳电池市场的现状，包括市场规模、市场趋势和面临的挑战。
市场规模薄膜非晶硅太阳电池市场在过去几年中保持了良好的增长势头。
根据市场研究机构的数据，2019年全球薄膜非晶硅太阳电池市场规模已经达到了XX亿美元，并预计未来几年将继续增长。
这是由于薄膜非晶硅太阳电池具有高效能转换和成本效益高等优势，广泛应用于建筑物、车辆和便携式电子设备等领域。
市场趋势技术创新薄膜非晶硅太阳电池市场的发展受益于不断的技术创新。
研发人员不断改进制造工艺和材料，提高太阳电池的效率和稳定性。
例如，采用新型的薄膜材料和柔性基板可以增加太阳能电池的柔韧性和可塑性，使其更适用于曲面和异形表面的应用。
此外，还有不断研究开发新的光吸收材料和光伏材料，以提高太阳能电池的光谱响应和能量转换效率。
市场多元化薄膜非晶硅太阳电池市场在应用领域上呈现出多元化的趋势。
除了传统的建筑和车辆领域，太阳能电池在农业、电子消费品和通信设备等领域也得到广泛应用。
例如，太阳能充电器和太阳能背包等便携式装置已经成为消费者日常生活中的常见用品。
国际市场竞争加剧随着全球对清洁能源的需求不断上升，薄膜非晶硅太阳电池市场竞争日益激烈。
除了传统的太阳能电池制造国家如中国和日本外，其他国家也开始加大对薄膜非晶硅太阳电池研发和生产的投入。
这给市场领导者带来了压力，需要不断提高技术水平和产品质量，以保持竞争优势。
面临的挑战成本压力薄膜非晶硅太阳电池虽然具有成本效益高的优势，但与传统的硅基太阳电池相比仍存在一定的成本压力。
一方面，薄膜非晶硅太阳电池的制造过程较为复杂，需要高温和真空等特殊条件，增加了生产成本。
另一方面，薄膜非晶硅太阳电池的材料成本仍较高，需要进一步降低成本以提高市场竞争力。
・光电子器件和系统・NIP型非晶硅薄膜太阳能电池的研究33王 锐1,2,薛俊明23,俞远高1,2,侯国付2,李林娜3,孙 建2,张德坤2,杨瑞霞1,赵 颖2,耿新华2(1.河北工业大学信息工程学院,天津300130;2.南开大学光电子薄膜器件与技术研究所,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;3.河北工业大学材料科学与工程学院,天津300130)摘要:采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF2PECVD)技术制备非晶硅(a2S i)NIP太阳能电池,其中电池的窗口层采用P型晶化硅薄膜,电池结构为Al/glass/SnO2/N(a2S i:H)/I(a2S i:H)/P(cryst2S i:H)/ITO/Al。
为了使P型晶化硅薄膜能够在a2S i表面成功生长,电池制备过程中采用了H等离子体处理a2S i表面的方法。
通过调节电池P层和N层厚度和H等离子体处理a2S i表面的时间,优化了太阳能电池的制备工艺。
结果表明,使用H等离子体处理a2S i表面5min,可以在a2S i表面获得高电导率的P型晶化硅薄膜,并且这种结构可以应用到电池上;当P型晶化硅层沉积时间12.5min,N层沉积12min,此种结构电池特性最好,效率达6.40%。
通过调整P型晶化硅薄膜的结构特征,将能进一步改善电池的性能。
关键词:非晶硅(a2S i);太阳能电池;I/P界面;NIP电池中图分类号:TM914.4+1 文献标识码:A 文章编号:100520086(2007)0520511204I nvestig ation on N2I2P H yd rogenated Amorphous Silicon Solar C ellW ANG Rui1,2,XUE J un2ming23,YU Yuan2gao1,2,HOU G uo2fu2,LI Lin2na3,SUN Jian2,ZHANG De2kun2,Y AN G Rui2xia1,ZHAO Y ing2,GENG X in2hua2(1.S chool of Information T echnical Science&Engineering,Hebei University of T echnology,Tianjin300130,China;2.Institute of Photo2electronic Thin Film Devices and T echnique of Nankai University,K ey Laboratory of Photoe2lectronics Thin Film Devices and T echnique of Tianjin,K ey Laboratory of Optoelectronics Information Science andT,Chinese Ministry of Education,Tianjin,300071,China;3.S chool of Material Science&Engieering,He2bei University of T echnology,Tianjin300130,China)Abstract:A series of N2I2P amorphous silicon solar cells is prepared by RF2PECVD,whose P2layer is made of hydrogenatedcrystallized silicon(cryst2Si:H).The structure of the solar cells is Al/glass/SnO2/N(a2Si:H)/I(a2Si:H)/P(cryst2Si:H)/ITO/Al.Hydrogen plasma treatment is adopted to ensure the growth of cry2Si:H on am orphous substrate.The performanceof solar cells is optim ized by adjusting the thickness of P2layer and N2layer and the time of hydrogen plasma treatment.Theresults show that high2quality P2type cryst2Si:H can be obtained by hydrogen plasma treatment at the interface of a2Si:H I2layer.When the deposition time of N2layer and P2layer was optimized respectively,the a2Si:H solar cell with conversion effi2 ciency of6.40%is obtained.The performance of the solar cells can be improved by adjusting the structure of P2layer.K ey w ords:amorphous silicon(a2S i);solar cell;I/P interface;NIP cells1 引 言 在NIP太阳能电池中,采用适当晶化的晶化硅薄膜作为P 型窗口层,晶化硅薄膜高的电导可以提高NIP结的内建电势,改善TCO膜和P型窗口层间的N/P界面隧穿特性,降低电池的串联电阻;另外,适当晶化的P型晶化硅薄膜可以提高窗口层的光学带隙[1],得到高的开路电压和短路电流,从而得到高的光电转换效率。
薄膜制备的步骤如下：①由于制备pin型非晶硅薄膜太阳能电池a-Si:H薄膜所用的气体SiH4、PH3和B3H6气体都具有危险性，因此在进行实验之前要先进行气体安全性检查；②将保存在去离子水中的基片取出，用N2气将其吹干，然后将基片放在基片架上并作相应的固定处理；③将装有基片的基片架通过送样室送入反应室，对送样室、反应室以及出样室分别抽真空，并根据预先制定的沉积条件对基片架加热；④为了保证基片温度达到预定的温度，需要保温3~5小时，然后打开控制电调节气体压强、气体流量等参数，开始通入气体；⑤气体供应按照“先通入普氮清洗，后通入氩气清洗，再通入工作气体”的原则进行；⑥通入反应气体时，打开射频电源，并调整射频功率至需要的数值，开始镀膜；⑦沉膜结束后，关闭SiH4、PH3 和B3H6气阀，并通入Ar气和N2气清洗气路，排尽系统中的反应气体，以确保安全；⑧气路清洗完毕以后，将基片架送入出样室，并待其温度降到室温后，去除真空取出室外。
4.4 p、n层材料的制备及工艺选择p、n层的作用:p、n层作为电池内建电场产生的来源，对pin单结太阳能电池的性能有着重要的影响。
理论认为带尾态的复合对pin结构太阳电池的开压起着基本的限制作用，电池的开压有i层的电子和空穴费米能级差来决定。
我们可以通过改变p型层结构和组成来提高电池的开压，并且影响i层光生载流子的收集，从而直接影响电池的填充因子和转换效率。
作为掺杂层，要求p、n层重掺杂与电极形成良好的欧姆接触外，p在pin结构电池中，p是受光面，要求比较严格一些，不仅要有比较高的电导率，还要有高的光透射率，一般膜厚只需要20nm左右，沉积时间一般在几分钟到十几分钟左右。
层材料还要有高的光学带隙，以增大内建电势，减小串联电阻，允许更多的太阳光透过它进入i层有源层，为此，p层选用了p型硼掺杂a-Si:H材料作为电池的窗口层。
43444.4.1 衬底温度对p 型硅薄膜材料带隙影响实验：在PECVD 系统中制备p 型硅薄膜材料和电池。
