GZO-Al復(fù)合背電極制備及其對(duì)非晶硅太陽(yáng)能電池性能的影響.pdf

1、隨著能源緊缺與環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用越來(lái)越受到重視，尤其是太陽(yáng)能的光電利用越來(lái)越受關(guān)注。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池因?yàn)槠淠芰炕厥掌诙?、制備工藝?jiǎn)單、價(jià)格低廉、高溫性能好、襯底選擇靈活等原因，已經(jīng)逐漸開(kāi)始商業(yè)化批量生產(chǎn)，并進(jìn)入人們的生活。為了使非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池得到更好地利用，提高其轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性顯得尤為重要。復(fù)合背電極的應(yīng)用可以增加光在電池i層的光程，并減弱背電極會(huì)屬粒子向n層Si的擴(kuò)散，從而提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性

2、，是提高太陽(yáng)能電池的有效手段，而GZO/Al復(fù)合背電極的研究報(bào)道相對(duì)較少。本文利用磁控濺射法在非品硅電池上制備了GZO/Al薄膜復(fù)合背電極，研究了復(fù)合背電極的制備條件及其對(duì)非晶硅太陽(yáng)能電池性能的影響。
　　 (1)在其它制備條件不變的情況下，分別研究了濺射方式（直流濺射、射頻濺射）、濺射功率和薄膜厚度對(duì)Al膜光學(xué)性能的影響，得到了Al膜的最佳制備條什:當(dāng)濺射氣壓為0.4Pa時(shí)，采用直流濺射、濺射功率為90W、薄膜厚度為100nm

3、，Al膜性能最佳。
　　 (2)在其它制備條件不變的情況下，分別研究了濺射氣壓、濺射功率和薄膜厚度對(duì)GZO膜光電性能及結(jié)構(gòu)特性的影響，得到了GZO簿膜的最佳制備條件:當(dāng)濺射氣壓為0.4Pa時(shí)、濺射功率為80W、簿膜厚度為120nm時(shí)，薄膜性能最好。
　　 (3)研究了單層Al背電極的濺射方式和和濺射功率對(duì)非晶硅太陽(yáng)能電池性能的影響:單層Al背電極采用直流濺射時(shí)，非晶硅太陽(yáng)能電池的短路電流比較大。
　　 (4)當(dāng)A

4、l膜層厚度和制備條件一定時(shí)，分別研究了GZO/Al復(fù)合背電極中GZO層的濺射功率和薄膜厚度對(duì)非晶硅太陽(yáng)能電池的性能的影響，并對(duì)單層Al背電極非晶硅太陽(yáng)能電池和GZO/Al復(fù)合背電極非晶硅太陽(yáng)能電池的主要性能參數(shù)和量子效率譜進(jìn)行了比較。當(dāng)GZO層濺射功率為80W，厚度為100nm時(shí)，實(shí)驗(yàn)得到了轉(zhuǎn)換效率最大的非晶硅太陽(yáng)能電池。較單Al背電極電池樣品短路電流增加了0.95mA;開(kāi)路電壓增加了0.14V,填充因子增加了10％，光電轉(zhuǎn)換效率增加了

5、2.58％（絕對(duì)效率）。
　　 一方面GZO/AI復(fù)合背電極通過(guò)增反原理起到了陷光作用、并改善了界面減小了串聯(lián)電阻，從而提高了短路電流;另一方面GZO層對(duì)Al層粒子向Si層的擴(kuò)散可以起到一定的阻擋作用。引入GZO/AI復(fù)合背電極后，非晶硅太陽(yáng)能電池的短路電路、開(kāi)路電壓、填充因子和轉(zhuǎn)換效率都得到了提高，非晶硅太陽(yáng)能電池的性能得到顯著提高。實(shí)驗(yàn)證明了利用GZO/AI復(fù)合背電極提高非晶硅電池性能的可行性，一旦在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用成功，將有