一、玻璃基片硅薄膜太阳电池的制备与研究现状（论文文献综述）
汲国鑫[1]（2021）在《超薄硅片的制备工艺及其光电性质的研究》文中提出硅作为许多半导体元器件的材料之一,如光电探测器、半导体激光器、光电池等,被广泛应用于成像领域、信息通讯和新能源领域。随着器件微型化、低成本和高性能等应用需求的发展,对超薄硅片的制备工艺需求越来越高。但是超薄硅片加工过程中,硅片对机械应力和振动会随着厚度的减薄而敏感,其结构稳定性将大大降低。由于硅片自身重力、表面应用和强压力等原因,可能发生弯曲甚至断裂,进而出现破碎、裂纹、表面粗糙等问题,现有的减薄工艺渐渐无法满足器件制备的需求和发展。如何实现超薄硅片的制备和加工,成为了半导体领域研究的重点问题。本论文针对如何制备超薄硅片,以及超薄硅片的光电性质进行了深入研究。首先,本论文研究了超薄硅片的制备工艺。采用胶粘键合工艺和化学机械研磨抛光工艺相结合的方法,从减薄工艺、压力、转速等条件进行优化,分析压力和减薄工艺对硅片表面精度的影响。实验结果表明使用粘性更好和硬度更高的粘合剂,可提高硅片可承受加工的机械性能,保证减薄后超薄硅片的总厚度偏差。在抛光阶段采用机械作用和化学作用相结合的方法,同时适当提高样片所受压力,可提高减薄效率和降低超薄硅片的表面粗糙度。最终,制备出厚度10μm左右且表面平整度高的超薄硅片。其次,本论文研究了不同厚度硅片在不同器件中的光学特性。对超薄硅基太阳能电池光学特性进行模拟研究,通过引入ITO减反层和银阴极,10-50μm超薄硅片的光吸收特性在太阳光波段较好,而本论文关于超薄硅片的制备可以实现此厚度范围的硅片,特别是10-30μm薄膜的制备对降低光伏器件成本具有重要意义。对背照式CMOS中电子倍增层的光学特性进行模拟研究,结果表明10μm厚的硅片在可见光波段的光吸收特性和较厚的硅片较为一致,但在近红外波段光吸收性能较差,进而超薄硅片应用于背照式芯片在可见光波段具有较好的成像效果。同时模拟分析了表面单层Si O2和双层Si O2/Si3N4的引入对硅薄膜（电子倍增层）光学特性的影响,结果表明在10-100μm的硅片表层覆盖200 nm Si O2膜层,可使器件的光吸收率增加15%,而进一步引入150 nm Si3N4薄膜可使光吸收进一步增强14%。最后,论文研究了超薄硅片的电学性质,即其在电子轰击型成像器件中作为电子倍增层时的电子增益特性。结果表明:随着入射能量增大,电子倍增层的增益也随之增大,实验结果和模拟结果趋势相符,即超薄结构的硅片具有更好的电子增益特性。总之,超薄硅片可以应用于光伏器件、背照式CMOS、电子轰击CMOS以及其他光电器件,其制备工艺对器件制备具有重要的理论价值和指导意义。
钟观发[2]（2020）在《HAC太阳电池技术研究》文中研究指明晶体硅/非晶硅异质结（HAC）太阳电池因高开路电压（VOC）和工艺步骤少等优势,在高效太阳电池中备受关注。非晶硅（a-Si:H）钝化层为HAC电池获得高效率起到了关键作用,但a-Si:H薄膜吸收系数大、迁移率低,其寄生吸收损耗限制了电池短路电流密度（Jsc）。为此,本文首先对热丝化学气相沉积（HWCVD）制备a-Si:H和直流磁控溅射沉积（PVD）制备ITO薄膜的工艺进行研究;再针对双面HAC太阳电池迎光面寄生吸收问题,提出了重掺杂c-Si前场的HAC太阳电池（HACD）,设计了 HACD电池制备路线,并制备全面积HACD太阳电池;最后提出了双面改进的局域pn结HAC太阳电池（HACL）,使用ATLAS软件对HACL电池模拟分析。主要研究结果如下:1、本实验中HWCVD制备的a-Si:H少子寿命最高超过5 ms,a-Si:H的制备过程破真空将造成钝化效果恶化,在热丝电流过高时制备的a-Si:H样品结构缺陷在光热处理时无法消除。2、本实验ITO的研究发现,O2占3.4%时薄膜性能最佳,随O2分压提高,薄膜载流子浓度（Nb）降低,迁移率（μ）与Nb关系以1×1020 cm-3分界,由正相关变为负相关关系;薄膜引入H可提高透过率和导电性,但通过H带来导电性在热处理后μ会降低。3、制备获得了 1 8.2%效率的全面积HACD太阳电池,HACD电池与HIT电池相比短波光响应效果更好,Jsc高出0.3 mA/cm2。4、模拟结果显示,HACL电池能够保持高VOC特性,同时可钝化电极接触和解决HIT电池a-Si:H寄生吸收问题,Jsc比相同条件模拟的HIT电池高出4%,效率潜能达到27.8%。
善奇[3]（2020）在《基于银纳米线复合透明电极在非晶硅太阳电池中的应用》文中认为透明导电氧化物（TCO）薄膜既在可见光波长范围内有很高的光学透过率,又具有相近于金属薄膜的高导电性能,被广泛应用于各种电子设备。目前,已有多种类型的TCO在商用硅薄膜太阳电池中得到了应用,例如:氧化铟锡（ITO）、氧化锡（SnO2）和氧化锌（ZnO）等。氧化铟锡薄膜作为一种宽带隙（带隙范围为:3.5-4.3 eV）、高简并的半导体,相比其它类型的导电薄膜具有更好的导电性和更高的可见光透射率。然而,在实际应用中氧化铟锡薄膜会存在以下问题:（1）氧化铟锡主要成分是铟,为稀有金属,随着需求的增加,其市场价格急剧上升;（2）部分器件要求氧化铟锡薄膜具有很低的表面电阻,在相同制作工艺下需要增加薄膜厚度来降低ITO膜表面电阻,当薄膜厚度超过500 nm时,光学透过率急剧下降,近红外波段的影响尤为明显;（3）氧化铟锡薄膜机械弹性较差,不易弯曲,在外力作用下容易开裂甚至脱离基底,不适合作为柔性器件的透明电极。针对上述问题,本论文进行了以下三个方面的研究:（1）利用超声喷涂镀膜技术,在氟掺杂氧化锡（FTO）导电衬底上制备一层网格状银纳米线（Ag NW）薄膜,探究不同覆盖率的Ag NW网格薄膜对FTO薄膜性能的影响。测试结果表明,Ag NW层的加入不显着影响FTO薄膜的光学透过率,但表面电阻有明显的降低,最低值达到7.28Ω/sq,降低率为8.2%。进行薄膜机理分析证明Ag NW层的加入会增强载流子输运特性,优化后的非晶硅太阳电池参数为:(1oc=889 mV,sc=14.52 mA/cm2,=63.3%,η(ff)=7.9%,其中短路电流提升11%,转换效率提升20%。（2）结合射频磁控溅射和超声波喷涂法,在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）衬底上制备了柔性透明导电ITO/Ag NW双层薄膜。测试结果显示,Ag NW层可以保护ITO薄膜弯曲后不容易产生裂纹,ITO/Ag NW双层薄膜的机械柔性优于单层ITO薄膜,更加适合作为柔性器件的基底。利用等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）在ITO/Ag NW前电极上制备非晶硅太阳电池的功能层,同时将非晶硅吸收层优化减薄至100 nm,制备出光电转换效率为5.32%的超薄半透明柔性非晶硅太阳电池。（3）结合磁控溅射和超声波喷涂法制备出光学性能和电学性能优良的ITO/Ag NW/ITO三层导电膜。
郭雪琪[4]（2020）在《基于不同氧化硅中间层的p型多晶硅钝化接触结构的制备、表征和应用研究》文中指出为了进一步优化单晶硅（c-Si）太阳电池的各项输出参数,研究开发了隧穿氧化物钝化接触（Tunnel Oxide Passivated Contact,TOPCon）太阳电池。TOPCon太阳电池是一种用超薄氧化硅（Si Ox）和高掺杂多晶硅（poly-Si）来制备载流子选择性钝化接触结构的新型太阳电池。由于高质量的掺硼（B）p+-poly-Si/Si Ox结构（p-TOPCom）更加兼容现有PERC太阳电池生产线,也可用于以n-c-Si为衬底的双面TOPCon太阳电池的制备或是钙钛矿/晶硅叠层电池的研究,因而p-TOPCon具有研究范围广、潜力大、能为企业进一步降低生产制造成本的优点。但p-TOPCon的钝化接触水平及电池性能还有待进一步提升。为此,本论文研究了三种不同方式制备的Si Ox的性质、Si Ox/c-Si界面钝化水平、p+-poly-Si薄膜结晶质量、晶化退火过程中B原子向单晶硅衬底的扩散分布对p-TOPCon钝化水平的影响,研究了优化后的氧化硅与掺硼多晶硅薄膜对电流的传导能力差异,制备了光电转换效率较高的双面TOPCon太阳电池。本论文的研究对进一步提高p-TOPCon钝化水平和降低电池生产成本、简化制备工艺和提高电池光电转换效率具有一定的参考价值和意义。本论文的主要研究内容和结论如下:1、本论文使用三种不同的方式来制备氧化硅中间层,分别是使用热硝酸氧化法制备的NAOS-Si Ox,使用等离子体辅助一氧化二氮（N2O）气体氧化法制备的PANO-Si Ox,以及使用热氧化法制备的Thermal-Si Ox;通过TEM标定发现NAOS-Si Ox与Thermal-Si Ox厚度为1.8±0.2nm,PANO-Si Ox厚度为1.5±0.2nm。三种氧化硅厚度虽有差异,但其厚度都满足高效TOPCon太阳电池氧化物中间层制备要求;通过XPS对三种氧化硅的生长质量进行了分析,发现Thermal-Si Ox中Si O2(Si4+)占Si与Si Ox总含量的百分比最高（22.57%）,PANO-Si Ox次之（16.32%）,NAOS-Si Ox最低（14.83%）,这意味着Thermal-Si Ox仅就生长质量而言是三种氧化硅中最好的,Thermal-Si Ox/c-Si的界面钝化质量也是最高的。2、在分析了氧化硅厚度、生长质量及Si Ox/c-Si界面钝化质量的基础上,将上述三种方法制备的氧化硅应用到基于n型单晶硅衬底的p-TOPCon钝化样品的制备当中,研究结果发现,具有不同氧化硅的p-TOPCon钝化样品的最佳退火温度不同,分别是NAOS-Si Ox样品为820℃、PANO-Si Ox样品为880℃、Thermal-Si Ox样品为930℃,且在最佳晶化温度下各样品所能达到的钝化水平也不同;在氧化铝氢化之后各样品的钝化水平分别为:Thermal-Si Ox样品（930℃）钝化水平最好,i Voc=722 m V,J0,S=5.95 f A/cm2,在注入量n=1?1015 cm-3时?eff=1.56 ms;NAOS-Si Ox样品（820℃）钝化水平次之,i Voc=718 m V,J0,S=7.9 f A/cm2,在注入量n=1?1015 cm-3时?eff=1.85 ms;PANO-Si Ox样品（880℃）钝化水平最差,i Voc=703m V,J0,S=18.5 f A/cm2,在注入量n=1?1015 cm-3时?eff=1.65 ms。3、除了得到具有不同氧化硅的p-TOPCon钝化样品的最佳钝化水平外,还通过拉曼光谱以及ECV掺杂剂扩散浓度测试分别分析了不同氧化硅、不同晶化温度对于样品掺硼多晶硅结晶状态及B掺杂剂扩散浓度分布的影响,研究发现晶化温度越高薄膜的结晶质量越好,且B掺杂剂的扩散现象越严重,而Thermal-Si Ox比NAOS-Si Ox、PANO-Si Ox对B原子扩散的阻挡能力更强。另外也分析了具有不同氧化硅的p-TOPCon钝化样品在不同晶化温度下钝化水平不同的原因,主要是因为氧化硅生长质量的不同使得其对于硼掺杂剂的阻挡能力不同,且不同方法制备的氧化硅,其Si Ox/c-Si之间的化学钝化水平不同造成的。4、为了衡量各氧化硅与各氧化硅上的掺硼多晶硅对电流的传导能力,对在最佳晶化温度下退火的具有不同氧化硅（NAOS-Si Ox、PANO-Si Ox、Thermal-Si Ox）的p-TOPCon样品进行了接触电阻率的测试,通过TLM法测试发现,硼掺杂NAOS-Si Ox、PANO-Si Ox、Thermal-Si Ox样品在各自最佳晶化温度下的接触电阻率分别为:3.3mΩ·cm2、4.3mΩ·cm2、10.0mΩ·cm2,因此在不同氧化硅上制备的掺硼多晶硅导电性能都很好。通过CS法测试发现,磷掺杂NAOS-Si Ox、PANO-Si Ox、Thermal-Si Ox样品在各自最佳晶化温度下的包含氧化硅电阻信息的接触电阻率分别为:15.6mΩ·cm2、16.9mΩ·cm2、50.3mΩ·cm2,因此三种氧化硅对于电流的导通能力都在TOPCon电池制备所允许的范围内。5、将上述关于具有不同氧化硅的p-TOPCon研究内容与n-TOPCon制备工艺结合起来,在n型单晶硅衬底上制备了双面TOPCon太阳电池。目前初步得到的性能最好的电池,是以铝掺杂氧化锌（Zn O:Al,AZO）作为透明导电氧化物层,以PANO-Si Ox做氧化硅中间层的双面TOPCon太阳电池,其光电转换效率为17.41%。
杨秀钰[5]（2019）在《a-Si/c-Si异质结太阳能电池的制备与性能研究》文中研究说明随着社会经济的发展,能源危机和环境污染问题加剧,寻找清洁可再生能源已成为世界范围能源研究的重点。其中太阳能光伏行业的发展尤为迅猛,目前光伏市场的主流技术仍为晶硅电池技术,但新结构、新材料的出现为光伏技术的发展注入了新的活力,a-Si/c-Si异质结太阳电池就是典型的新型结构电池之一。a-Si/c-Si异质结太阳电池具有众多优点,包括效率高、成本低、稳定性好、制备温度低等。目前,异质结电池的实验室效率最高达到26.7%（日本Kaneka公司）,在2016年组件的商业化生产效率达到了 23.8%,创下了新的记录。本文针对a-Si/c-Si异质结太阳电池的独特结构,以晶向（100）的p型单晶硅为基片,采用射频磁控溅射方法制备不同厚度的非晶硅膜,并利用快速热扩散技术实现电池发射层的制备,以得到p-n结。探究不同厚度的非晶硅膜在不同的扩散条件下对非晶硅膜晶化情况和对发射层厚度的影响,并对电池性能进行表征。利用台阶仪、扫描电子显微镜、拉曼光谱测试、X射线衍射、电流-电压特性测试等不同检测技术进行表征,获得的主要结果为:（1）利用磁控溅射方法采用高纯本征硅靶材,以200W的射频功率、300℃的衬底温度溅射制备i-a-Si层,其电阻率达到1.27*105Ω·cm,在本征硅合理电阻率范围内,且在此衬底温度下a-Si膜不会发生晶化,平均溅射速率约为292.05 nm/h。利用扫描电子显微镜表征其表面形貌良好,而且经过刻蚀清洗之后的a-Si膜的厚度有所减小。（2）利用磨角染色法测量p-n结的深度并通过计算分析得到,提高扩散温度或延长扩散时间可以增加扩散的深度。计算得到在700℃、750℃、800℃、850℃时扩散速率分别约为14.0 nm/s、14.2 nm/s、14.5 nm/s、19.8 nm/s。因此可以根据以上结深的趋势进行后续的调整,以得到质量较好的p-n结。（3）对于扩散温度和扩散时间对a-Si膜晶化的影响做了系统研究。采用拉曼光谱以和X射线衍射进行表征,两者得到的薄膜晶化结果相同。不同厚度的a-Si膜,经过快速热扩散后具有不同的晶化起始条件,a-Si膜越厚,越优先开始晶化。该规律证明了在微晶硅膜底部和表面之间存在晶化梯度,即底部的晶化率低,而表面晶化率高。因此,针对a-Si膜的晶化情况,溅射厚度分别为1135 nm、847 nm、553 nm、448 nm、319 nm 的 a-Si 膜可供选择的快速热扩散的范围分别为850℃、10s和800℃、60s及以下,850℃、50s及以下,850℃、70s及以下,900℃、70s及以下,900℃、70s及以下。（4）制备了 a-Si/c-Si异质结太阳能电池器件,并对其进行伏安特性测试,经过分析得出结论:本实验中,溅射厚度为319nm的a-Si膜在800℃、20s的扩散条件下制备得到的a-Si/c-Si异质结太阳能电池性能最优,测得电池的效率为8.25%,短路电流、开路电压、填充因子分别为ISC=24.412 mA,VOC=451.750 mV,FF=0.482。
曹欣[6]（2019）在《薄膜太阳能电池用关键基础材料制备技术研究》文中研究指明近年来,太阳能的开发和利用成为人类发展的热点问题之一,作为核心器件的薄膜太阳能电池产业发展迅速。薄膜太阳能电池主要由玻璃材料、透明导电膜、窗口层、光吸收层等构成,其中玻璃及透明导电膜作为核心材料占总成本30%以上。本文主要针对薄膜太阳能电池中所使用的玻璃基板及透明导电膜,开展应用基础研究,包括:（1）研究了 A1203及MgO/CaO对Si02-RO-R20系玻璃结构及性能的影响、芒硝的澄清机理及效果、硅砂粒度对熔化质量的影响规律。实验证明:Al203为6 wt.%,MgO/CaO为1,芒硝含量2.5wt.%,硅砂粒度100～150目时,玻璃基板应变点>580℃,工艺难度适中,成果量产了 CIGS薄膜太阳能电池高应变点玻璃基板。（2）研究了 R20-Al203-SiO2系玻璃硅酸盐反应过程,Al2O3含量的增加将导致玻璃力学、化学及工艺性能大幅度上升。B2O3含量会对结构产生直接影响,在4.0 wt.%时性能及澄清效果达到较佳水平。针对性的开发了化学强化工艺,样品表面压应力>840 MPa,成果运用于我国第一条高强R20-Al203-SiO2玻璃生产线。（3）研究了碱土金属比例、Ge02、Zr02对B203-Al203-Si02系玻璃力学、光学等物化性能,黏度、热膨胀系数等工艺性能的影响规律,确定了规模化生产的氧化物体系;探索了硅砂粒度上、下限对熔化质量的影响规律,在采用粒度范围150～200目的国产硅砂1#,各项指标均优于进口硅砂;系统研究了 SnO、SnO2等单一和硫氧系、氯氧系等复合澄清剂对玻璃澄清性能的影响规律,在SrSO4 0.05 wt.%+SnO2 0.15wt.%时,气泡直径0.52 mm,熔占比18.3%时,效果最佳,技术成果正在产业转化。（4）研究了衬底温度、高温热处理过程、功率等对ITO薄膜结构和性能的影响规律,分析了工艺参数对ITO导电膜性能的影响机理,在功率85 W,410℃条件下,制备了电阻率为1.6×10-4 Ω·cm的导电薄膜,工艺与性能实现平衡;研究表明随氧分压的增大,氧空位浓度逐渐降低,氧空位散射中心也随之减少。（5）研究了室温状态下靶基距、工作压强等对AZO薄膜结构和性能的影响规律,探寻了氧负离子对薄膜结构损伤的影响机理。采用刻蚀法对AZO薄膜进行绒面制备,获得了电阻率为3.7×10-4Ω·cm,可见光透过率为89.59%,雾度达24.7%的AZO导电膜,技术成果用于实际生产。（6）研究了直流溅射功率、直流射频耦合功率占比及工作气压等工艺参数对GZO薄膜结构、光学、电学等性能的影响规律,在工作气压0.2Pa,射频占比80%时,制备出电阻率为2.47×10-4Ω·cm,透过率为84.2%高质量的GZO薄膜,技术成果可用于工业化实践。
何静[7]（2018）在《晶体硅表面液相沉积二氧化硅薄膜及其光伏性能研究》文中进行了进一步梳理目前,由于相对较高的光电转化效率和相对较成熟的制造技术,晶硅太阳能电池占据光伏市场的主导位置。但是硅的折射率超过40%,照射到硅表面的大部分光被反射掉了,导致太阳光不能被很好的吸收而降低太阳能电池的光电转化效率。因此,降低硅片表面的光反射对于提高晶体硅太阳能电池的光电转化效率是非常重要的。本文设计利用液相沉积的方法在多晶硅表面沉积SiO2减反射膜来降低其表面对太阳光的反射,通过增加进入电池内部的光通量来提高多晶硅电池的光电转化效率。研究了液相沉积SiO2薄膜的减反射性能及钝化性能,优化薄膜沉沉积条件,创建了提高多晶硅电池效率的途径,取得的主要成果如下:（1）优选出氟硅酸沉积体系,研究氟硅酸浓度对薄膜沉积速率、薄膜表面结构均匀性、薄膜厚度及减反射性能的影响,建立了可控的液相沉积SiO2薄膜的定量方法。（2）研究了多晶硅片表面沉积二氧化硅薄膜的减反射特性。明确表明液相沉积二氧化硅薄膜在可见光区具有很好减反射性能。（3）研究优化硼酸液相沉积反应促反应剂及其临界促进特性。研究多晶硅表面硼酸促进沉积特性及其增加氟硅酸水解速度行为,提高并控制二氧化硅薄膜沉积速率,成功制备30nm以下SiO2薄膜。研究了氟硅酸临界浓度,建立了硼酸浓度和SiO2薄膜沉积速率定量关系,建立了以硼酸浓度调控薄膜沉积速率方法。（4）研究液相沉积SiO2薄膜结构及性能的表征方法。采用X射线衍射、X射线光电子能谱、EDS能谱、拉曼光谱和红外光谱等方法对薄膜性能进行研究,研究表明,所沉积二氧化硅薄膜具有很高的化学稳定性和在800?C高温条件下保持其化学性质稳定的性能。对薄膜的折射率、反射率和少数载流子寿命等性能进行表征表明,所制备的SiO2薄膜具有良好的减反射性能和表面钝化性能。（5）创制出液相沉积SiO2薄膜及SiN/SiO2双层膜的多晶硅太阳能电池减反射膜体系。制备了分别利用液相沉积SiO2薄膜和SiN/SiO2双层膜作为减反射膜的多晶硅电池,研究发现,利用SiN/SiO2双层膜作为减反射膜的多晶电池效率最高可达16.67%,并且平均电池效率均在15%上。总之,所制备二氧化硅薄膜具有良好的减反射性能与钝化性能,而利用SiN/SiO2双层膜作为减反射膜的多晶硅太阳能电池性能良好,具有较高的稳定性与实用性。
陈乐[8]（2017）在《高效表面陷光结构提升硅薄膜太阳能电池效率的研究》文中认为硅薄膜太阳能电池可以采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）等方法实现大面积制备,与晶硅太阳能电池相比,具有成本低,工艺简单和节省硅料等优点。随着薄膜太阳能电池的广泛应用,降低电池反射,提升电池光电转化效率已成为迫切的研究课题。本课题基于微纳光学理论,通过微纳加工工艺,设计开发了多款高效的表面陷光结构,以达到降低硅薄膜电池的光能反射,增加电池光吸收和提升电池光电转化效率的目的。全文研究的主要内容和结论如下:（1）利用微纳加工工艺,在玻璃表面制备不同深宽比的凹坑阵列陷光结构,并对其关键工艺技术进行了详细研究讨论。（2）在制备好的凹坑阵列结构玻璃的另一光滑面沉积硅薄膜太阳能电池,并研究了该电池的光反射特性和光伏特性。编程计算结果表明,与平板结构硅薄膜电池相比,凹坑阵列结构电池的表面反射率下降31.91%左右,电池的平均短路电流密度提升5.75%,电池效率随着短路电池的提升而提升。对凹坑阵列结构的陷光机理研究表明,半球凹坑阵列结构的表面反射率仅为平均结构的52.62%,同时减少31.31%的内部光能逃逸,以及有效延长光程。同时,FDTD模拟结果表明,随着深宽比的增加,凹坑阵形结构的表面反射率先降低后趋于平缓;其减少光能逃逸能力,则是先增加后减小,当深宽比为0.80时,防逃逸能力达到最大值,约减少了28.52%的光能逃逸。模拟结果还表明,凹坑阵列结构电池的短路电池均大于平板结构电池,随着凹坑阵列结构深宽比的增大,电池短路电流密度先增大,后减小。其最大值出现在深宽比为1.25时,其电池短路电池相对于平板结构电池提升9.55%。（3）利用PDMS浇注工艺,以不同深宽比凹坑阵列结构玻璃为模板,制备了不同高宽比凸包阵列结构的PDMS薄膜,并将其应用到硅薄膜太阳能电池中,以提升电池的光吸收能力和光电转化效率。结果表明,凸包阵列结构对硅薄膜电池的转换效率和短路电流密度均有明显的提升作用,相对平板电池分别提升7.13%和7.12%,且其陷光机理与凹坑阵列结构类似。FDTD模拟结果表明,随着结构高宽比的增大,凸包阵列结构的表面反射率先降低后趋于平缓,其减少光能逃逸能力,则是先增加后减小。当高宽比为0.75时,防逃逸能力达到最大值,为59.63%。FDTD模拟还表明,随着结构高宽比增大,凸包阵列结构电池的短路电池密度值先增大后减小,其最大值也出现在高宽比为0.75时,相对于平板电池提升15.48%。（4）通过化学反应刻蚀方法,在金字塔硅表面制备微纳混合（倒）金字塔（黑硅）结构,并利用PDMS浇注工艺,以金字塔和微纳混合金字塔硅为模板,制备了（倒）金字塔结构和微纳混合（倒）金字塔结构PDMS薄膜,并将它们应用于硅薄膜太阳能电池,以提升电池的光伏特性。结果表明,（倒）金字塔结构电池的转换效率和短路电流密度比平板结构分别提升3.11%和2.76%。而微纳混合（倒）金字塔结构则使电池的转换效率和短路电流密度在上述的基础上进一步提升,分别达到5.06%和5.36%。利用金字塔陷光结构研究了（倒）金字塔结构和微纳混合（倒）金字塔结构的陷光机理,结果表明该两种结构能显着降低电池表面的光能反射,但在减少电池内部光能逃逸光和延长在电池光程方面作用却不明显。（5）对本文研究的几种高效表面陷光结构的雾度特性、衍射特征以及表面疏水性能进行了研究讨论。可见,高效表面陷光结构在不破坏电池原有生产工艺的基础上,通过表面陷光技术降低了电池的表面反射、减少了电池内部的光能逃逸,同时延长了电池光程,且具有宽带响应。该技术具有良好的推广价值,有利于提升玻璃封装表面太阳能电池的电池性能。
陈海辉,冯桂龙[9]（2012）在《硅基薄膜太阳电池的生产工艺及设备》文中研究说明介绍了国内外薄膜太阳电池工业化生产的现状,分析了瑞士欧瑞康（Oerlikon）太阳电池公司的硅基薄膜太阳电池模块生产工艺和设备,总结等离子增强化学气相沉积的物理化学过程。通过非晶硅/微晶硅叠层太阳电池的SEM图和I-V特性,揭示出叠层太阳电池实现高效、高稳定、低成本的原因;并归纳出硅基薄膜太阳电池性能的研究热点及提高转换效率的核心技术。
陈晖[10]（2012）在《氮化硅和碳化硅及其复合双层减反射膜研究》文中研究指明太阳电池的转换效率的提高一直是太阳能光伏行业研究的热点，在太阳电池表面形成减反射膜是提高其转换效率的有效途径之一。目前太阳电池减反射膜在实际应用中主要采用等离子体化学气相沉积法制备的SiNx减反射膜，但生产过程中由于使用硅烷气体而存在安全隐患，采用磁控溅射法能避免上述问题的出现并在低温环境下制备得到非晶的SiNx薄膜；另外，由于双层减反射膜的减反效果明显优于单层减反射膜，且SiC薄膜在太阳电池窗口层中已有广泛应用，具有良好的光学、力学性能、抗辐射性能和钝化能力，将它们用作双层减反射膜材料并研究其组织结构、形貌特征、力学和光学性能对提高太阳电池的使用寿命具有重要意义。本文以石英玻璃和不锈钢作为基底材料，采用射频磁控溅射SiC、SiNx陶瓷靶的方法，通过改变溅射时间，溅射功率，工作压强等沉积条件，制备了一系列的SiC、SiNx薄膜，并采用TCFCAL光学薄膜设计软件设计得到的SiC/SiNx双层减反射膜，采用划痕仪，紫外-可见光分光光度计，X射线衍射仪（XRD），原子力显微镜（AFM），椭圆偏振仪等设备对薄膜的组织结构和力学、光学性能进行了研究。主要结论如下：（1）SiNx薄膜试样中一定含有Si-N2-Si2键合结构，而SiC薄膜主要以Si-C键形式存在，可能含有Si-C-H键；SiNx、SiC薄膜和SiC/SiNx双层减反射膜都以非晶结构存在，都可能含有微晶结构，其中SiC薄膜在35.6o衍射角处存在一个微弱的（111）衍射峰，SiC/SiNx双层减反射膜在22°衍射角附近可能存在衍射峰，SiNx、SiC薄膜经过1000℃真空退火处理后非晶结构稳定，高温稳定性好；（2）在100W175W溅射功率范围内，SiNx、SiC薄膜晶粒呈柱状或颗粒状生长，均呈椭圆状；高温退火处理可明显改善SiNx、SiC薄膜的表面结构，能大大减小其表面均方根粗糙度Rrms并有助于细化晶粒，得到更加平滑均匀的致密性优良的薄膜，当溅射功率为125W时，SiNx薄膜晶粒细化效果尤为明显；在100W溅射功率下，不同氩气压强下的SiNx薄膜的都呈现出良好的膜层结构，颗粒尺寸均匀性好，膜层致密性良好，在1.0Pa溅射压强下可制备得到平滑致密的SiNx薄膜；在75W～175W的溅射功率范围内，SiC薄膜随着溅射功率的增大，颗粒度的总体变化呈现先增大后减小的趋势，但不同氩气压强条件下出现最大颗粒尺寸时的溅射功率大小有所不同；而SiC/SiNx薄膜随着溅射时间的增加其颗粒直径和粗糙度均变大；（3）SiNx、SiC薄膜的复合显微硬度随着溅射功率的增加而不断递增，膜基结合力也呈现增大的趋势，且当溅射功率为150W时它们的硬度变化明显；膜基结合力与复合显微硬度变化曲线规律性相似；（4）75W～175W溅射功率范围内的SiNx、SiC薄膜的生长速率随着溅射功率的增大而不断增大，但SiNx薄膜生长速率呈线性增长，由6.440nm·min-1提高到13.052nm·min-1；SiC薄膜的生长速率增幅在150W溅射功率时突然变缓；SiNx、SiC薄膜随着溅射功率的增加薄膜的折射率也逐渐变大，SiNx薄膜折射率变化范围维持在1.72～2.25；而SiC薄膜的折射率大小在1.71～2.95范围内变化，且在较低溅射功率下薄膜折射率变化不大；（5）SiNx减反射膜的透射率在100W溅射功率和2.0Pa氩气压强条件下表现更为优异，而SiC单层减反射膜在125W和3.0Pa的溅射工艺下透射率更好；SiNx薄膜在溅射功率为100W时具有高达85%的透射率，而SiC薄膜在125W溅射功率附近具有更加优异的透射性能，它们在氩气压强为2.0Pa时薄膜都具有更佳优异的透射性能，且经过退后处理后的薄膜透射率均有所下降，随着退火温度的升高透射率也随之下降；（6）理论设计得出SiC、SiNx的膜层厚度分别为76.4nm和106.8nm时的SiC/SiNx双层膜具有最佳减反效果。
二、玻璃基片硅薄膜太阳电池的制备与研究现状（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、玻璃基片硅薄膜太阳电池的制备与研究现状（论文提纲范文）
（1）超薄硅片的制备工艺及其光电性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 超薄硅片的国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第2章 超薄硅片的制备工艺研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工艺优化实验 |
| 2.2.1 减薄工艺机理 |
| 2.2.2 工艺操作流程 |
| 2.2.3 样品制备 |
| 2.3 实验结果表征 |
| 2.3.1 不同减薄方式对表面形貌的影响 |
| 2.3.2 背部支撑层与硅片连接层对硅片减薄后TTV的影响 |
| 2.3.3 不同压力抛光对硅片表面粗糙度影响的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 光学性质的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 硅的光吸收机理 |
| 3.3 光学吸收特性模拟软件介绍 |
| 3.4 超薄硅片在器件中的光学性能模拟 |
| 3.4.1 超薄硅片的光学性能模拟研究 |
| 3.4.2 超薄硅片在太阳能电池应用中光学特性模拟 |
| 3.4.3 超薄硅片在背照式CMOS中的光学特性研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 电学性质的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电子倍增层增益特性测试平台的搭建 |
| 4.3 样品制备 |
| 4.4 增益特性实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（2）HAC太阳电池技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 太阳电池发展概况 |
| 1.1.1 世界光伏市场及国内市场发展现状 |
| 1.1.2 HAC太阳电池的发展及特点 |
| 1.2 HAC太阳电池工作原理 |
| 1.3 本文研究目的与内容 |
| 第2章 HAC太阳电池关键制备技术研究 |
| 2.1 HAC太阳电池钝化层薄膜的研究 |
| 2.1.1 非晶硅薄膜的制备 |
| 2.1.2 基于多腔室连续沉积非晶硅薄膜系统的制备参数优化 |
| 2.1.3 非晶硅薄膜的光热处理研究 |
| 2.1.4 双面连续镀膜与IN、IP面间破真空分开镀膜对比研究 |
| 2.1.5 本节小结 |
| 2.2 HAC太阳电池电流传输层制备技术研究 |
| 2.2.1 ITO薄膜的制备 |
| 2.2.2 ITO薄膜基础制备参数研究 |
| 2.2.3 温度对ITO薄膜性能的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 新型HAC电池器件结构设计及制备 |
| 3.1 HACD太阳电池介绍 |
| 3.1.1 HACD太阳电池结构介绍 |
| 3.1.2 HACD太阳电池制备路线介绍 |
| 3.1.3 HACD太阳电池电极技术介绍 |
| 3.2 HACD太阳电池的制备与性能分析 |
| 3.2.1 HACD太阳电池的制备 |
| 3.2.2 HACD太阳电池结果分析与讨论 |
| 3.3 HACL太阳电池的模拟分析与结果讨论 |
| 3.3.1 HACL太阳电池 |
| 3.3.2 HACL太阳电池拟合结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 结论与展望 |
| 4.1 研究总结 |
| 4.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）基于银纳米线复合透明电极在非晶硅太阳电池中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 国内外相关问题研究历史和现状 |
| 1.4 论文研究意义以及主要内容 |
| 第二章 实验方法与表征手段 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 基片清洗 |
| 2.1.2 TCO薄膜的制备方法 |
| 2.1.3 AgNW薄膜的制备方法 |
| 2.1.4 非晶硅薄膜的制备方法 |
| 2.2 薄膜以及器件性能的表征手段 |
| 2.2.1 薄膜材料的表征手段 |
| 2.2.2 器件的表征手段 |
| 第三章 复合TCO薄膜在非晶硅太阳电池上的应用 |
| 3.1 玻璃/FTO/Ag NW/非晶硅太阳电池 |
| 3.1.1 玻璃/FTO/Ag NW/非晶硅太阳电池的制备 |
| 3.1.2 FTO/Ag NW复合电极的光电特性 |
| 3.1.3 Ag NW对 FTO/p-a-SiO_x:H界面势垒的调控 |
| 3.1.4 玻璃/FTO/Ag NW/非晶硅太阳电池的表征 |
| 3.2 PET/ITO/Ag NW/非晶硅太阳电池 |
| 3.2.1 PET/ITO/Ag NW/非晶硅太阳电池的制备 |
| 3.2.2 PET/ITO/Ag NW复合电极的物理特性 |
| 3.2.3 PET/ITO/Ag NW/非晶硅太阳电池的表征 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）基于不同氧化硅中间层的p型多晶硅钝化接触结构的制备、表征和应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 太阳电池概述 |
| 1.2 晶硅太阳电池概述 |
| 1.2.1 晶硅太阳电池制造工艺流程 |
| 1.2.2 晶硅太阳电池基本结构及工作原理 |
| 1.2.3 太阳电池的等效电路与主要输出参数 |
| 1.3 单晶硅太阳电池的研究概述 |
| 1.4 p-TOPCon太阳电池研究现状 |
| 1.4.1 研究背景及意义 |
| 1.4.2 国内外研究现状 |
| 1.5 本论文研究的目的意义、内容及技术路线 |
| 1.5.1 研究的目的及意义 |
| 1.5.2 研究的内容 |
| 1.5.3 研究的技术路线 |
| 第2章 实验样品制备与表征方法 |
| 2.1 样品的制备方法 |
| 2.1.1 样品的等离子体增强化学气相沉积制备法 |
| 2.1.2 样品的掺杂多晶硅薄膜制备法 |
| 2.1.3 样品的原子层沉积制备法 |
| 2.1.4 样品的磁控溅射制备法 |
| 2.1.5 样品金属电极的蒸镀制备法 |
| 2.2 样品的组成与结构分析表征方法 |
| 2.2.1 透射电子显微镜分析 |
| 2.2.2 共聚焦显微拉曼光谱分析 |
| 2.2.3 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3 样品的电学性能表征方法 |
| 2.3.1 少子寿命、表面复合与隐含开路电压分析与表征 |
| 2.3.2 电化学电容-电压测试 |
| 2.3.3 I-V曲线分析测试 |
| 2.3.4 双面TOPCon太阳电池的伏安特性分析测试 |
| 第3章 氧化硅中间层的制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氧化硅层的制备 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 氧化硅层的制备方法 |
| 3.3 实验结果分析与讨论 |
| 3.3.1 不同种类氧化硅中间层厚度及元素分布分析 |
| 3.3.2 不同种类氧化硅生长质量分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 不同种类氧化硅与掺硼多晶硅(p-TOPCon)的钝化接触样品制备与表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钝化样品的制备 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 钝化样品的制备步骤 |
| 4.3 钝化实验结果分析与讨论 |
| 4.3.1 氧化硅类型及晶化温度对钝化样品的钝化水平影响 |
| 4.3.2 氧化硅类型及晶化温度对掺硼多晶硅结晶状态的影响 |
| 4.3.3 氧化硅类型及晶化温度对掺杂剂扩散曲线的影响 |
| 4.4 接触样品的制备 |
| 4.4.1 实验材料 |
| 4.4.2 实验仪器 |
| 4.4.3 接触样品的制备步骤 |
| 4.5 接触实验结果分析与讨论 |
| 4.5.1 接触电阻测试原理介绍 |
| 4.5.2 接触测试结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 双面TOPCon太阳电池的制备与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双面TOPCon太阳电池的制备 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 双面TOPCon太阳电池的制备步骤 |
| 5.3 二极管I-V曲线分析 |
| 5.4 双面TOPCon太阳电池性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 主要结论 |
| 展望与建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（5）a-Si/c-Si异质结太阳能电池的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 太阳能电池的发展及现状 |
| 1.1.1 能源危机及新能源的发展 |
| 1.1.2 太阳能电池技术的发展及现状 |
| 1.2 a-Si/c-Si异质结太阳能电池 |
| 1.2.1 a-Si/c-Si异质结太阳能电池介绍 |
| 1.2.2 a-Si/c-Si异质结太阳能电池的现状和意义 |
| 1.3 a-Si/c-Si异质结太阳能电池制备过程的关键技术分析 |
| 1.3.1 本征非晶硅层的重要性 |
| 1.3.2 提高a-Si/c-Si异质结太阳能电池效率的关键技术 |
| 1.4 论文内容与安排 |
| 第2章 a-Si/c-Si异质结太阳能电池的制备系统和表征技术 |
| 2.1 a-Si/c-Si异质结太阳能电池的制备系统 |
| 2.1.1 磁控溅射(MS)系统 |
| 2.1.2 快速热扩散(RTD)系统 |
| 2.1.3 湿法刻蚀和丝网印刷系统 |
| 2.2 a-Si/c-Si异质结太阳能电池的表征技术 |
| 2.2.1 非晶硅膜厚度和形貌的表征技术 |
| 2.2.2 非晶硅膜结晶率的表征技术 |
| 2.2.3 快速扩散的表征技术 |
| 2.2.4 电池性能的表征技术 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 a-Si/c-Si异质结太阳能电池器件的制备和表征 |
| 3.1 a-Si/c-Si异质结太阳能电池结构的选择 |
| 3.2 衬底材料的选择和处理 |
| 3.3 本征非晶硅层的制备 |
| 3.4 发射层的制备 |
| 3.5 湿法刻蚀工艺 |
| 3.6 电极的制备及欧姆接触的形成 |
| 3.7 非晶硅层的表征 |
| 3.7.1 非晶硅厚度的表征 |
| 3.7.2 非晶硅层表面形态的表征 |
| 3.8 发射层厚度的测量与选择 |
| 3.8.1 磨角染色法实验 |
| 3.8.2 测量结果与分析 |
| 3.8.3 快速热扩散机理与分析 |
| 3.9 RTD过程对非晶硅膜晶化的影响 |
| 3.9.1 Raman测试结果与分析 |
| 3.9.2 结晶率的计算与分析 |
| 3.9.3 XRD测试结果与分析 |
| 3.9.4 晶粒尺寸的计算与分析 |
| 3.10 本章小结 |
| 第4章 a-Si/c-Si异质结太阳能电池器件制备及性能分析 |
| 4.1 a-Si/c-Si异质结太阳能电池器件的制备 |
| 4.2 a-Si/c-Si异质结太阳能电池器件的性能分析 |
| 4.3 效率损失分析 |
| 4.3.1 光损失的影响 |
| 4.3.2 本征非晶硅厚度的影响 |
| 4.3.3 发射层厚度的影响 |
| 4.3.4 缺陷态的影响 |
| 4.3.5 串联电阻和并联电阻的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（6）薄膜太阳能电池用关键基础材料制备技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 薄膜太阳能电池及其关键材料发展现状 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 薄膜太阳能电池发展历程及现状 |
| 1.2.1 非晶硅薄膜太阳能电池研究现状 |
| 1.2.2 CdTe薄膜太阳能电池研究现状 |
| 1.2.3 CIGS薄膜太阳能电池研究现状 |
| 1.3 薄膜太阳能电池用基板材料制备技术研究 |
| 1.3.1 薄膜太阳能电池玻璃的特性 |
| 1.3.2 薄膜太阳能电池玻璃基板的发展趋势 |
| 1.3.3 SiO_2-RO-R_2O系薄膜太阳能电池玻璃基板发展现状 |
| 1.3.4 R_2O-Al_2O_3-SiO_2系薄膜太阳能电池玻璃发展现状 |
| 1.3.5 B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2系薄膜太阳能电池玻璃发展现状 |
| 1.4 薄膜太阳能电池用透明导电薄膜制备技术研究 |
| 1.4.1 氧化铟锡导电薄膜制备技术研究 |
| 1.4.2 氧化锌铝导电薄膜制备技术研究 |
| 1.4.3 氧化锌镓导电薄膜制备技术研究 |
| 1.5 本课题提出的意义 |
| 第二章 实验及实验方法 |
| 2.1 实验流程简介 |
| 2.1.1 玻璃基板实验室制备流程 |
| 2.1.2 玻璃基板工程化实验流程 |
| 2.1.3 透明导电膜实验制备流程 |
| 2.2 实验原料 |
| 2.2.1 实验原料来源 |
| 2.2.2 氧化物在玻璃基板中的作用 |
| 2.2.3 氧化物在导电薄膜中的作用 |
| 2.3 实验测试参数定义、测试方法及遵循标准 |
| 2.3.1 热学性能 |
| 2.3.2 力学性能 |
| 2.3.3 光学性能 |
| 2.3.4 电学性能 |
| 2.3.5 结构性能 |
| 2.3.6 化学稳定性测试 |
| 2.3.7 玻璃及薄膜组成测试 |
| 第三章 薄膜太阳能电池用玻璃基板制备及性能研究 |
| 3.1 SiO_2-RO-R_2O系高应变点玻璃基板熔制技术研究 |
| 3.1.1 SiO_2-RO-R_2O高应变点玻璃基板定义 |
| 3.1.2 实验思路 |
| 3.1.3 氧化物对SiO_2-RO-R_2O高应变点玻璃结构及性能影响 |
| 3.1.4 SiO_2-RO-R_2O系玻璃澄清过程及行为研究 |
| 3.1.5 主要工业原料对玻璃液熔化效果影响研究 |
| 3.1.6 小结 |
| 3.2 R_2O-Al_2O_3-SiO_2系玻璃制备技术研究 |
| 3.2.1 Al_2O_3对R_2O-Al_2O_3-SiO_2玻璃结构和性能的影响 |
| 3.2.2 B_2O_3对R_2O-Al_2O_3-SiO_2玻璃结构和性能的影响 |
| 3.2.3 R_2O-Al_2O_3-SiO_2系玻璃基板化学强化性能研究 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2系玻璃熔制技术研究 |
| 3.3.1 碱土金属对B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2玻璃性能的影响 |
| 3.3.2 GeO_2对B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2玻璃性能的影响 |
| 3.3.3 ZrO_2对B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2玻璃性能的影响研究 |
| 3.3.4 主要工业原料对玻璃熔化及物化性能影响研究 |
| 3.3.5 B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2系玻璃基板澄清行为研究 |
| 3.3.6 小结 |
| 第四章 薄膜太阳能电池用透明导电膜制备及性能研究 |
| 4.1 氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜制备工艺技术研究 |
| 4.1.1 衬底温度对ITO薄膜光电性能的影响 |
| 4.1.2 退火对ITO薄膜光电性能的影响 |
| 4.1.3 溅射功率对ITO薄膜光电性能的影响 |
| 4.1.4 氧分压对ITO薄膜光电性能的影响 |
| 4.1.5 小结 |
| 4.2 氧化锌铝(AZO)导电薄膜制备技术研究 |
| 4.2.1 AZO薄膜制备工艺实验设想 |
| 4.2.2 靶基距对直流射频耦合磁控溅射制备AZO薄膜性能影响 |
| 4.2.3 压强对直流射频耦合磁控溅射制备AZO薄膜性能影响 |
| 4.2.4 AZO导电薄膜损伤因素研究 |
| 4.2.5 绒面AZO导电薄膜制备技术研究 |
| 4.2.6 小结 |
| 4.3 氧化锌镓(GZO)导电薄膜制备技术研究 |
| 4.3.1 实验思路 |
| 4.3.2 直流磁控溅射功率对GZO薄膜结构和性能影响 |
| 4.3.3 直流射频耦合磁控溅射功率占比对GZO薄膜结构和性能影响 |
| 4.3.4 直流射频耦合磁控溅射压强对GZO薄膜结构和性能影响 |
| 4.3.5 小结 |
| 第五章 薄膜太阳能电池关键基础材料工业化实践与开发 |
| 5.1 SiO_2-RO-R_2O系玻璃基板工业化实践 |
| 5.1.1 SiO_2-RO-R_2O系玻璃规模化生产技术开发 |
| 5.1.2 成果技术水平及意义 |
| 5.2 R_2O-Al_2O_3-SiO_2系玻璃基板的工业化实践 |
| 5.2.1 R_2O-Al_2O_3-SiO_2系玻璃规模化生产技术开发 |
| 5.2.2 成果技术水平及意义 |
| 5.3 B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2系玻璃的工业化设计 |
| 5.3.1 B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2系玻璃的工业化熔窑设计简述 |
| 5.3.2 B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2系玻璃生产线建设情况 |
| 5.4 ITO导电膜玻璃的工业化放大与实践 |
| 5.4.1 ITO导电膜市场现状 |
| 5.4.2 技术成果的工业化实践 |
| 5.4.3 ITO导电膜运用前景 |
| 5.5 AZO导电薄膜的工业化放大与实践 |
| 5.5.1 项目成果与既有工艺比较 |
| 5.5.2 实际使用情况 |
| 5.6 GZO透明导电膜工业化运用前景 |
| 结论 |
| 本文创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（7）晶体硅表面液相沉积二氧化硅薄膜及其光伏性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 太阳能电池利用现状 |
| 2.2 太阳能电池的研究历史和发展现状 |
| 2.3 太阳能电池工作原理 |
| 2.4 太阳能电池转化率问题 |
| 2.5 晶体硅太阳能电池制作工艺 |
| 2.5.1 绒面结构的制备 |
| 2.5.2 p-n结的制备 |
| 2.5.3 减反射膜的沉积 |
| 2.5.4 电极制备与高温烧结 |
| 2.6 太阳能电池减反射技术 |
| 2.6.1 微织结构减反射技术 |
| 2.6.2 亚波长减反射技术 |
| 2.6.3 减反射薄膜 |
| 2.7 太阳能电池减反射膜研究现状 |
| 2.7.1 减反射膜的减反射原理 |
| 2.7.2 减反射膜的分类 |
| 2.7.3 减反射薄膜的种类 |
| 2.7.4 太阳能电池减反射膜材料的选择 |
| 2.7.5 二氧化硅减反射薄膜及其制备方法 |
| 2.8 液相沉积法的研究现状 |
| 2.9 本文研究的意义和内容 |
| 第3章 液相沉积法制备SiO_2薄膜的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 LPD法在Si表面沉积SiO_2薄膜机理 |
| 3.2.4 实验流程 |
| 3.2.5 硅片预处理机理 |
| 3.3 表征方法 |
| 3.3.1 扫描电子显微镜分析 |
| 3.3.2 X射线光电子能谱分析 |
| 3.3.3 傅立叶红外吸收光谱分析 |
| 3.3.4 X射线衍射分析 |
| 3.3.5 反射率测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 不同H_2SiF_6 浓度下薄膜的表面形貌图 |
| 3.4.2 SiO_2 薄膜的沉积速率 |
| 3.4.3 X射线能谱分析 |
| 3.4.4 薄膜的红外光谱 |
| 3.4.5 X射线光电子能谱分析 |
| 3.4.6 薄膜的减反射性能 |
| 3.4.7 退火对薄膜表面形貌的影响 |
| 3.4.8 薄膜X射线衍射图谱分析 |
| 3.4.9 退火前后薄膜反射率对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 硼酸作为促反应剂液相沉积SiO_2薄膜的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.2.3 实验流程 |
| 4.3 测试与表征 |
| 4.3.1 扫描电子显微镜分析 |
| 4.3.2 X射线光电子能谱分析 |
| 4.3.3 傅立叶红外吸收光谱分析 |
| 4.3.4 X射线衍射分析 |
| 4.3.5 拉曼光谱测试 |
| 4.3.6 折射率测试 |
| 4.3.7 反射率测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 薄膜的沉积速率 |
| 4.4.2 H_3BO_3浓度对薄膜表面形貌及沉积速率影响 |
| 4.4.3 H_2SiF_6溶液浓度对薄膜表面形貌及沉积速率的影响 |
| 4.4.4 沉积温度对薄膜形貌和沉积速率的影响 |
| 4.4.5 退火条件对薄膜表面形貌的影响 |
| 4.4.6 X射线光电子能谱表征 |
| 4.4.7 薄膜的红外光谱表征 |
| 4.4.8 X射线衍射能谱分析 |
| 4.4.9 EDS表征 |
| 4.4.10 拉曼光谱分析 |
| 4.4.11 薄膜的折射率测试 |
| 4.4.12 薄膜的减反射性能测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 多晶硅太阳能电池的制备 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 实验设备 |
| 5.2.3 实验流程 |
| 5.3 测试与表征 |
| 5.3.1 扫描电子显微镜分析 |
| 5.3.2 反射率测试 |
| 5.3.3 少子寿命测试 |
| 5.3.4 I-V曲线测试仪 |
| 5.4 多晶硅太阳能电池的制备 |
| 5.4.1 液相沉积SiO_2薄膜的表面形貌图 |
| 5.4.2 SiN/SiO_2双层膜的EDS表征 |
| 5.4.3补液实验 |
| 5.4.4 薄膜的反射率 |
| 5.4.5 少子寿命测试 |
| 5.4.6 SiO_2 单层减反射膜太阳能电池制备 |
| 5.4.7 SiN/SiO_2双层减反射膜太阳能电池的制备 |
| 5.4.8 不添加H_3BO_3条件下太阳能电池的制备 |
| 5.4.9 添加H_3BO_3条件下太阳能电池的制备 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历和在学期间研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）高效表面陷光结构提升硅薄膜太阳能电池效率的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 太阳能电池理论简介 |
| 1.2.1 太阳能电池基本原理 |
| 1.2.2 影响太阳能电池的品质因素 |
| 1.2.3 太阳能电池分类 |
| 1.3 硅基太阳能电池产业背景 |
| 1.4 硅基太阳能电池面临的主要问题 |
| 1.4.1 电池效率有待进一步提升 |
| 1.4.2 光学能量损失较大 |
| 1.4.3 电池制备成本相对较高 |
| 1.5 微纳陷光技术在太阳能电池中的应用 |
| 1.5.1 钝化发射极背部局域扩散(PERL)电池 |
| 1.5.2 纳米线阵列 |
| 1.5.3 纳米锥阵列 |
| 1.5.4 纳米微球阵列 |
| 1.6 课题来源与全文结构 |
| 1.6.1 课题来源 |
| 1.6.2 全文结构 |
| 1.7 参考文献 |
| 第2章 玻璃表面凹坑阵列结构的制备及其关键技术讨论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 玻璃刻蚀的两种基本方法 |
| 2.2.1 HF腐蚀法 |
| 2.2.2 反应离子刻蚀法(RIE) |
| 2.3 光刻掩膜板的设计与加工 |
| 2.4 实验制备基本工艺与流程 |
| 2.4.1 基本制备工艺与设备简介 |
| 2.4.2 制备工艺流程及结果 |
| 2.5 玻璃表面制备凹坑阵列结构的关键技术 |
| 2.5.1 掩膜工艺 |
| 2.5.2 紫外光刻时间 |
| 2.5.3 显影工艺的控制 |
| 2.5.4 离子束刻蚀金属种子层 |
| 2.5.5 HF刻蚀工艺 |
| 2.6 小结 |
| 2.7 参考文献 |
| 第3章 表面凹坑阵列结构提升硅薄膜太阳能电池效率 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 表面凹坑阵列结构在硅薄膜太阳能电池中的应用 |
| 3.2.1 表面陷光结构与太阳能电池的结合方式 |
| 3.2.2 凹坑阵列结构硅薄膜太阳能电池的制备 |
| 3.2.3 凹坑阵列结构硅薄膜太阳能电池的光反射特性 |
| 3.2.4 凹坑阵列结构硅薄膜太阳能电池的光伏特性 |
| 3.3 凹坑阵列在太阳能电池中的陷光机理分析 |
| 3.3.1 凹坑阵列结构的数学模型 |
| 3.3.2 凹坑阵列结构的表面陷光机理 |
| 3.3.3 凹坑阵列结构陷光特性的实验验证 |
| 3.4 不同深宽比凹坑阵列结构陷光特性的FDTD模拟 |
| 3.4.1 FDTD仿真模型的建立 |
| 3.4.2 FDTD模拟结果 |
| 3.5 小结 |
| 3.6 参考文献 |
| 第4章 表面凸包阵列结构提升硅薄膜太阳能电池效率 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 表面凸包阵列结构的制备 |
| 4.2.1 PDMS材料简介 |
| 4.2.2 PDMS浇注工艺流程 |
| 4.2.3 结果与分析 |
| 4.3 表面凸包阵列结构在太阳能电池中的应用 |
| 4.4 凸包阵列结构在太阳能电池中的陷光机理 |
| 4.4.1 凸包阵列结构的数学模型 |
| 4.4.2 凸包阵列结构的陷光机理分析 |
| 4.4.3 凸包阵列结构陷光特性的实验验证 |
| 4.5 不同深宽比凸包阵列光学特性的FDTD模拟 |
| 4.5.1 FDTD仿真模型的建立 |
| 4.5.2 FDTD仿真模拟结果 |
| 4.6 小结 |
| 4.7 参考文献 |
| 第5章 表面微纳混合结构提升硅薄膜太阳能电池效率 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微纳混合结构黑硅的制备 |
| 5.2.1 制备原料与化学试剂 |
| 5.2.2 制备过程 |
| 5.2.3 制备结果 |
| 5.3 微纳混合(倒)金字塔结构的制备及其反射特性 |
| 5.4 表面微纳混合结构在太阳能电池中的应用 |
| 5.5 微纳混合结构的陷光机理 |
| 5.5.1 表面抗反射特性 |
| 5.5.2 光能逃逸 |
| 5.5.3 延长光程 |
| 5.6 小结 |
| 5.7 参考文献 |
| 第6章 表面陷光结构的相关问题讨论及其优缺点比较 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 表面陷光阵列结构的雾度特性 |
| 6.2.1 雾度的定义 |
| 6.2.2 雾度的测试方法 |
| 6.2.3 陷光阵列结构的雾度特性 |
| 6.2.4 雾度差异的原因分析 |
| 6.2.5 凹坑阵列结构深宽比对雾度特性的影响 |
| 6.3 表面陷光阵列结构的光学衍射特性 |
| 6.3.1 理论分析与模型 |
| 6.3.2 光学衍射特性的模拟结果 |
| 6.3.3 实验验证 |
| 6.4 表面陷光阵列结构的疏水特性 |
| 6.4.1 测试仪器 |
| 6.4.2 实验方法 |
| 6.4.3 结果与讨论 |
| 6.5 几种表面陷光结构的优缺点比较 |
| 6.6 小结 |
| 6.7 参考文献 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表或在审的论文情况 |
| 攻读博士期间荣获奖学金情况 |
（10）氮化硅和碳化硅及其复合双层减反射膜研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 太阳电池减反射膜 |
| 1.2.1 太阳电池减反射膜的研究现状 |
| 1.2.2 太阳电池减反射膜原理 |
| 1.3 SiN_x、SiC 薄膜的性能与应用 |
| 1.3.1 SiN_x薄膜的性能与应用 |
| 1.3.2 SiC 薄膜的性能与应用 |
| 1.4 减反射膜的制备技术 |
| 1.4.1 磁控溅射原理 |
| 1.4.2 磁控溅射的优缺点 |
| 1.5 研究目的和主要研究内容 |
| 第二章 薄膜的制备与表征方法 |
| 2.1 实验方案 |
| 2.2 样品预处理 |
| 2.3 薄膜的制备 |
| 2.4 薄膜组织结构与性能检测 |
| 2.4.1 X 射线衍射(XRD) |
| 2.4.2 原子力显微镜(AFM) |
| 2.4.3 扫描电子显微镜（SEM） |
| 2.4.4 X 射线能谱仪（EDAX） |
| 2.4.5 椭圆偏振仪 |
| 2.4.6 紫外-可见分光光度计 |
| 2.5 薄膜的力学性能检测 |
| 2.5.1 显微硬度测量 |
| 2.5.2 膜基结合力的检测 |
| 第三章 SiN_x薄膜的组织结构及性能分析 |
| 3.1 SiN_x薄膜的组织结构分析 |
| 3.1.1 SiN_x薄膜的化学组分分析 |
| 3.1.2 SiN_x薄膜的 XRD 分析 |
| 3.2 SiN_x薄膜表面形貌分析 |
| 3.2.1 SiN_x薄膜的 SEM 形貌分析 |
| 3.2.2 不同溅射功率下的 SiN_x薄膜 AFM 形貌分析 |
| 3.2.3 不同溅射气压下的 SiN_x薄膜 AFM 形貌分析 |
| 3.2.4 不同基底材料的 SiN_x薄膜 AFM 形貌分析 |
| 3.2.5 真空退火处理前后的 SiN_x薄膜 AFM 形貌分析 |
| 3.3 SiN_x 薄膜的力学性能分析 |
| 3.3.1 SiN_x薄膜复合显微硬度分析 |
| 3.3.2 SiN_x薄膜膜基结合力分析 |
| 3.4 SiN_x 薄膜光学性能分析 |
| 3.4.1 SiN_x薄膜的生长速率 |
| 3.4.2 SiN_x薄膜的折射率 |
| 3.4.3 SiN_x薄膜的透射率 |
| 本章小结 |
| 第四章 SiC 薄膜的组织结构及性能分析 |
| 4.1 SiC 薄膜的组织结构分析 |
| 4.1.1 SiC 薄膜的化学组分分析 |
| 4.1.2 SiC 薄膜的 XRD 分析 |
| 4.2 SiC 薄膜表面形貌分析 |
| 4.2.1 SiC 薄膜的 SEM 形貌分析 |
| 4.2.2 不同溅射功率下的 SiC 薄膜 AFM 形貌分析 |
| 4.2.3 不同溅射气压下的 SiC 薄膜 AFM 形貌分析 |
| 4.2.4 不同基底材料的 SiC 薄膜 AFM 形貌分析 |
| 4.2.5 真空退火处理前后的 SiC 薄膜 AFM 形貌分析 |
| 4.3 SiC 薄膜的力学性能分析 |
| 4.3.1 SiC 薄膜复合显微硬度分析 |
| 4.3.2 SiC 薄膜膜基结合力分析 |
| 4.4 SiC 薄膜光学性能分析 |
| 4.4.1 SiC 薄膜的生长速率 |
| 4.4.2 SiC 薄膜的折射率 |
| 4.4.3 SiC 薄膜的透射率 |
| 本章小结 |
| 第五章 SiC/SiN_x双层减反射膜设计与组织性能分析 |
| 5.1 SiC/SiN_x双层减反射膜的设计 |
| 5.2 SiC/SiN_x双层减反射膜的 XRD 分析 |
| 5.3 SiC/SiN_x双层减反射膜的表面形貌分析 |
| 5.4 SiC/SiN_x双层减反射膜的透射率分析 |
| 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 后期研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
四、玻璃基片硅薄膜太阳电池的制备与研究现状（论文参考文献）
- [1]超薄硅片的制备工艺及其光电性质的研究[D]. 汲国鑫. 长春理工大学, 2021(02)
- [2]HAC太阳电池技术研究[D]. 钟观发. 南昌大学, 2020(01)
- [3]基于银纳米线复合透明电极在非晶硅太阳电池中的应用[D]. 善奇. 内蒙古大学, 2020(01)
- [4]基于不同氧化硅中间层的p型多晶硅钝化接触结构的制备、表征和应用研究[D]. 郭雪琪. 成都理工大学, 2020(04)
- [5]a-Si/c-Si异质结太阳能电池的制备与性能研究[D]. 杨秀钰. 华北电力大学(北京), 2019(01)
- [6]薄膜太阳能电池用关键基础材料制备技术研究[D]. 曹欣. 大连交通大学, 2019(08)
- [7]晶体硅表面液相沉积二氧化硅薄膜及其光伏性能研究[D]. 何静. 中国石油大学(北京), 2018(01)
- [8]高效表面陷光结构提升硅薄膜太阳能电池效率的研究[D]. 陈乐. 上海交通大学, 2017(08)
- [9]硅基薄膜太阳电池的生产工艺及设备[J]. 陈海辉,冯桂龙. 太阳能, 2012(21)
- [10]氮化硅和碳化硅及其复合双层减反射膜研究[D]. 陈晖. 上海工程技术大学, 2012(04)