【摘 要】
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P型窗口层是影响非晶硅(a-Si)和微晶硅(μc-Si)薄膜太阳电池整体性能的重要因素之一.本论文采用七室连续RF-PECVD系统,用常规掺杂剂乙硼烷制备了非晶和微晶两种窗口材料,以新
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P型窗口层是影响非晶硅(a-Si)和微晶硅(μc-Si)薄膜太阳电池整体性能的重要因素之一.本论文采用七室连续RF-PECVD系统,用常规掺杂剂乙硼烷制备了非晶和微晶两种窗口材料,以新型掺杂剂三甲基硼制备了非晶硅窗口材料.实验研究了工艺参数对材料性能的影响,并且考察了这几种窗口材料在硅薄膜太阳电池上的适用性.以B<,2>H<,6>为掺杂剂制备a-SiC:H窗口材料的暗电导达到了10<-7>s/cm的数量级,光学带隙达到1.80~1.95ev.用这种窗口材料制备的单结非晶硅太阳电池最好性能为:开路电压V<,oc>为0.835V,短路电流J<,sc>为13.03mA/cm<2>,填充因子FF达0.725,初始效率为7.89﹪.μc-SiC:H窗口材料的制备仍以B<,2>H<,6>为掺杂剂,暗电导最高达到了2.24s/cm.采用μc-SiC:H窗口材料的单节μc-Si:H电池初始效率达到4.80﹪,自然衰退率都小于15﹪.用新型掺杂剂三甲基硼制备的a-SiC:H窗口材料的暗电导达到10<-7>~10<-6>S/cm的数量级,带隙达到1.94~2.05ev.采用这种新型窗口材料的非晶硅单结电池的开路电压达到0.886v,短路电流达到14.486mA/cm<2>,填充因子为0.677,初始效率为8.67﹪.此外,本文使用PR-650光谱光度计,对P室的等离子体辉光光谱(OES)进行了在线监测.分析(OES)显示两种掺杂剂对材料的形成和性能影响不同,并得出了一些有指导意义的结论.
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