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1、多晶硅薄膜太阳能电池的衬底材料和制备工艺.txt明骚易躲，暗贱难防。佛祖曰：你俩就是大傻B！当白天又一次把黑夜按翻在床上的时候，太阳就出生了本文由materialsyang贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第34卷2005年增刊I6月稀有金属材料与工程RAREETLMAMA.TEALSNDNGIRIAENEENGRIVl4Splo.,p.3ulJn0520ue多晶硅薄膜太阳能电池的衬底材料和制备工艺张立明',李海峰2,黄勇',张厚兴',万之坚',2,2,许颖3,王文静(1.清华人学材料科学与工程系,北京10)0804(.清华
2、大学深圳研究生院,广东深圳585)2107(.北京市太阳能研究所,北京108)3003摘要:研究了太阳能电池的发展历程,详细介绍了多晶硅薄膜太阳能电池的各种工艺,阐述了在实际研究过程中沉积大晶粒多晶硅薄膜的技术路线和」艺,并对多晶硅薄膜太阳能电池的研究趋势做了展望_关键词:陶瓷衬底:多n硅薄膜:太阳能电池ip中图法分类号:T141G.7文献标识码:A文章编号:10-8X20)106-30215(058-4401引言须要大幅度地降低成本.薄膜太阳能电池在降低成本方面比品体太阳能电池具有更大的优势:一是实现薄膜化后,可极大地节省昂贵的半导体材料;一是薄膜电池的材料制备和电池同时形成
3、,因此节省了许多工照射在地球上的太阳能非常巨大,每3阳向d太地球辐射的能量,就相当于地球所有矿物燃料能量的总和;大约4mi照射在地球上的太阳能,0n便足以供全球人类l能量的消费,a是真正取之不尽,用之不竭的能源.太阳能电池可将太阳能直接转化成电能供人类使用,是利用太阳能资源的有效方式,在使用中不会产生任何有害物质,是一种无污染的产品.另外太阳能电池还具有系统运行可靠,长寿命,安装使用方便等优点,所以,太阳能电池在解决能源与环境问题方面倍受青睐,是尸种有着极好市场前景的产品,被誉为是理想的能源20年诺贝尔革新奖获得者,02澳大利亚新南威尔十大学的马」格林教授把人阳能电池划分为三代
4、:一第一代是传统的晶体硅材料太阳能电池:第一代是方兴未艾的薄膜太阳能电池;第三代则是处于设想中的新型高效太阳能电池,包括叠层电池,热载流子电池等到1前为止晶体硅(1包括单品硅及多晶硅)太阳能电池始终占有太阳能电池市场份额的8%以卜其5,优异的特性己为众多成功的应用所证实.常规品体硅序;三是薄膜太阳能电池采用廉价衬底(陶瓷,不锈钢等)可以获得大面积的电池组件,减少组件间串并联,带来的效率损耗.目前研究比较深入的薄膜太阳能电池主要有硅基太阳能电池和铜锢锡,硫化福等化合物半导体薄膜电池.非晶硅薄膜太阳能电池虽在成本上具有一定优势,但光衰退效应严重制约了其发展空间,一些理论问题也有待进
5、一步探索而铜锢锡.蹄化锅等化合物薄膜电池,也因为锢兀素含量稀少,锅元素有剧毒等问题,影响其应用化进程.所以,效率稳定,原材料丰富的多晶硅薄膜太阳能电池成为最有希望取得成功的第二代太阳能电池.清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室在国内首次将ZR(M区熔再结品)方法应用到陶瓷衬底多晶硅薄膜太阳能电池的土艺中,可以得到厘米量级的晶粒,并且在一定的技术处理和工艺条件的配合下可以得到比较一致的晶粒取向.太阳能电池组件中硅片的成本约占50-01硅56%10,片的来源主要有:直拉单晶硅,浇铸/向凝固多晶硅,定2多晶硅薄膜电池衬底和沉积工艺在太阳能电池中,吸收太阳光能量所需的半导体膜的厚度
6、是很薄的.对硅来说,在太阳光谱峰值附近50-0n0n60,吸收系数值为10m数量级,从mm处0c/原理L讲几微米厚度的硅膜,就可以吸收绝大部分的电磁浇铸多品硅.硅片厚度目前常见的是20-00p30mp,由m于目前制片及封装工艺的限要进一低制,步降硅片的厚度已经比较困难1a21要使光伏发电真正成为能源休系的组成部分,必20-01041-4北京市白然科学华金重点项1220111)(00张妇归,男,1698年生,博士研究」,清华人学材料利学与I程系,北京108,la:02787004T/x0-731eF16EmalAm0剑mal.igu.d.n-i:1ilnhaucsse增刊1张立明
7、等:多晶硅薄膜太阳能电池的衬底材料和制各工艺.5.46能量.因此人们研制了多晶硅薄膜材料,以降低硅太阳能电池的成本[3]在廉价衬底上制各的多晶硅薄膜太阳能电池能实低温沉积多晶硅薄膜太阳能电池,由于生长温渡低于60C0',可以采用玻璃为衬底,利用PCD(EV等离子增强化学气相沉积)法生长多晶硅薄膜阎,日本Knkaea公司制造的太阳能电池的转换效率已达到1.%但山于生长温度低,必须辅以某些晶化技术,07薄膜沉积的生长速度也较低,太阳能电池的厚度在2验室效率已达1%,8远高于非晶硅薄膜太阳能电池的
