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第十四届中国光伏大会暨2014中国国际光伏展览会

作者：王奉友张晓丹姜元建王利果方家魏长春张德坤孙建赵颖南开大学光电子薄膜器件与技术研究所光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室光学信息技术科学教育部重点实验室天津300071

采用射频等离子体增强型化学气相沉积(RF-PECVD)沉积本征非晶硅(a-Si∶H)薄膜钝化n型Cz硅片,并在沉积a-Si∶H薄膜之前引入氢等离子体预处理工艺来提高对硅片表面的钝化效果.通过对氢等离子体处理工艺参数的调节,研究不同处理条件下硅片... 详细信息

采用射频等离子体增强型化学气相沉积(RF-PECVD)沉积本征非晶硅(a-Si∶H)薄膜钝化n型Cz硅片,并在沉积a-Si∶H薄膜之前引入氢等离子体预处理工艺来提高对硅片表面的钝化效果.通过对氢等离子体处理工艺参数的调节,研究不同处理条件下硅片表面钝化效果.经过对μ-PCD和QSSPC两种少子寿命测试结果的对比分析,以及FTIR的表征发现,氢等离子体预处理不仅可以钝化硅片表面的悬挂键缺陷,降低载流子复合速率,并且可以影响后续生长的a-Si∶H钝化层薄膜的结构特性.采用氢等离子体预处理对a-Si∶H薄膜结构特性进行调控,实现了提高硅片的少子寿命和硅异质结太阳电池的输出特性的目的.

关键词：硅异质结太阳电池非晶硅钝化层氢等离子体预处理工艺结构特性

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多重结构的设计权衡窗口电极的全波散射和电学性能

多重结构的设计权衡窗口电极的全波散射和电学性能

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第十四届中国光伏大会暨2014中国国际光伏展览会

作者：梁俊辉张晓丹刘杰铭陈泽张德坤赵颖南开大学光电子薄膜器件与技术研究所光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室光学信息技术科学教育部重点实验室天津 300071

对于硅基薄膜太阳电池的窗口电极而言，有效的陷光结构和优良的电学性能一直都是科研工作者研究的热点.本文首先利用脉冲直流磁控溅射的方法沉积一层具有高迁移率、高近红外透过的ZnO∶H 薄膜，然后通过0.3％稀HCl 溶液腐蚀获得具有大... 详细信息

对于硅基薄膜太阳电池的窗口电极而言，有效的陷光结构和优良的电学性能一直都是科研工作者研究的热点.本文首先利用脉冲直流磁控溅射的方法沉积一层具有高迁移率、高近红外透过的ZnO∶H 薄膜，然后通过0.3％稀HCl 溶液腐蚀获得具有大特征尺寸的弹坑状表面形貌实现对长波波段的有效散射;然后利用热蒸发法制备具有良好电学性能的ITO 薄膜来满足窗口层所需的电学性能;最后利用LPCVD 方法在薄膜上面沉积一层具有小特征尺寸的直接生长出纹理结构的BZO 薄膜实现对短波波段的有效散射，同时也获得适合吸收层生长的表面形貌.

关键词： ZnO∶H 高Haze 多层结构陷光结构

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周期/随机结构组合的透明导电薄膜

周期/随机结构组合的透明导电薄膜

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第十四届中国光伏大会暨2014中国国际光伏展览会

作者：梁雪娇赵广澍高海波陈泽梁俊辉许盛之魏长春赵颖张晓丹南开大学光电子薄膜器件与技术研究所 & 南开大学光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室& 南开大学光电信息技术科学教育部重点实验室天津 300071

采用类桑拿方法组装的单层聚苯乙烯为模板制备了周期性结构的透明导电薄膜,结合湿法腐蚀ZnO薄膜产生的弹坑状得到了周期/随机结构组合的透明导电薄膜.研究了具有周期/随机结构组合陷光结构的透明导电薄膜的表面形貌特征、光学特性随湿... 详细信息

采用类桑拿方法组装的单层聚苯乙烯为模板制备了周期性结构的透明导电薄膜,结合湿法腐蚀ZnO薄膜产生的弹坑状得到了周期/随机结构组合的透明导电薄膜.研究了具有周期/随机结构组合陷光结构的透明导电薄膜的表面形貌特征、光学特性随湿法腐蚀时间的变化趋势.

关键词：硅基薄膜太阳电池透明导电薄膜制备工艺周期性陷光结构随机性陷光结构表面形貌光学特性

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MOCVD技术生长太阳电池用绒面结构ZnO-TCO薄膜

MOCVD技术生长太阳电池用绒面结构ZnO-TCO薄膜

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第13届全国MOCVD学术会议

作者：陈新亮杨旭赵慧旭陈泽刘杰铭倪牮张德坤赵颖张晓丹南开大学光电子薄膜器件与技术研究所南开大学光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室南开大学光电信息技术科学教育部实验室天津300071

ZnO-TCO薄膜具有原材料丰富，易于形成绒面结构特征及强等离子体环境中抗还原能力等优点成为当前研究的重点和热点。杂质掺杂型的ZnO薄膜(如BZO和AZO等)具有较低电阻率和高稳定性能。绒面结构有助于减少界面反射，提高光学散射，增加入...

ZnO-TCO薄膜具有原材料丰富，易于形成绒面结构特征及强等离子体环境中抗还原能力等优点成为当前研究的重点和热点。杂质掺杂型的ZnO薄膜(如BZO和AZO等)具有较低电阻率和高稳定性能。绒面结构有助于减少界面反射，提高光学散射，增加入射光在吸收层的光程，有效提高薄膜电池短路电流密度，从而提高太阳电池光电转化效率。

关键词：

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基于光管理和带隙梯度的高效非晶硅锗电池光电结构设计

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太阳能学报 2013年第12期34卷 2181-2185页

作者：刘伯飞白立沙张德坤魏长春孙建赵颖张晓丹南开大学光电子薄膜器件与技术研究所光电子薄膜器件与技术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

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,对P/I/N型单结非晶硅锗电池进行研究。通过优化溅射后腐蚀ZnO∶Al衬底的横纵向尺寸,改善其光散射特性,可有效提升非晶硅锗电池的长波响应。针对恒定梯度的非晶硅锗电池填充因子差的问题... 详细信息

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,对P/I/N型单结非晶硅锗电池进行研究。通过优化溅射后腐蚀ZnO∶Al衬底的横纵向尺寸,改善其光散射特性,可有效提升非晶硅锗电池的长波响应。针对恒定梯度的非晶硅锗电池填充因子差的问题,通过对非晶硅锗本征层设计合适的梯度带隙,可改善本征层空穴输运特性,使电池填充因子显著提高。在优化的光电结构设计基础上,单结非晶硅锗电池转换效率达9.07%,将其应用到a-Si∶H/a-SiGe∶H双结叠层电池中,效率达到12.03%。

关键词：非晶硅锗薄膜太阳电池长波响应锗流量梯度双叠电池

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基于“类金字塔”绒面构建的复合背反射电极

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太阳能学报 2013年第12期34卷 2186-2190页

作者：陈泽张晓丹孙建张德坤赵慧旭陈新亮黄茜魏长春赵颖南开大学光电子薄膜器件与技术研究所光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室光学信息技术科学教育部重点实验室天津300071

设计一种新型的绒面复合背反射电极，首先采用金属有机化合物化学气相沉积（MOCVD）技术在玻璃衬底上沉积一层“类金字塔”形貌的绒面ZnO薄膜，然后通过热蒸发技术在其表面覆盖一定厚度的Ag，最后溅射厚度约100nm的ZnO：A1介质薄膜。通... 详细信息

设计一种新型的绒面复合背反射电极，首先采用金属有机化合物化学气相沉积（MOCVD）技术在玻璃衬底上沉积一层“类金字塔”形貌的绒面ZnO薄膜，然后通过热蒸发技术在其表面覆盖一定厚度的Ag，最后溅射厚度约100nm的ZnO：A1介质薄膜。通过改变实验条件，得到不同表面粗糙度（RMS）（60—150nm）的复合背反射电极。实验获得的复合背反射电极在600～1100nm波长范围内对光的反射率大于88％，300～1100nm波长范围内的反射绒度（Haze）大于90％。结果表明，这种基于“类金字塔”绒面结构构建的MOCVD—ZnO／Ag／ZnO：A1复合背反射电极，能够有效地增强对反射光的散射，有望提高薄膜太阳电池的短路电流密度（Jsc）。

关键词：陷光复合背反射电极表面形貌光学反射率

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微球组装技术在三维电池衬底中的应用研究

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太阳能学报 2013年第12期34卷 2213-2217页

作者：高海波张晓丹梁雪娇赵慧旭刘伯飞白立沙陈泽梁俊辉赵颖南开大学光电子薄膜器件与技术研究所南开大学光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室南开大学光电信息技术科学教育部重点实验室天津300071

以非晶硅薄膜和聚苯乙烯微球为原材料,采用自组装方法和反应离子刻蚀技术制作非晶硅微米结构,以期应用于三维电池银背电极的制备当中。实验表明,对微球的刻蚀时间进行控制、对非晶硅的刻蚀气压、刻蚀时间进行控制,可获得不同的三维微米... 详细信息

以非晶硅薄膜和聚苯乙烯微球为原材料,采用自组装方法和反应离子刻蚀技术制作非晶硅微米结构,以期应用于三维电池银背电极的制备当中。实验表明,对微球的刻蚀时间进行控制、对非晶硅的刻蚀气压、刻蚀时间进行控制,可获得不同的三维微米结构。采用合适的工艺条件可获得梯形结构、三角形结构,蒸镀银薄膜后能获得约95%的可见光、近红外光散射比率,为三维电池制备提供一种新的实现方法。

关键词：微球自组装微米结构非晶硅薄膜三维电池

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高速微晶硅薄膜沉积功率利用效率的测量与优化

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真空科学与技术学报 2013年第6期33卷 615-618页

作者：许盛之张晓丹任慧志赵颖南开大学光电子薄膜器件与技术研究所南开大学光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室南开大学光电信息技术科学教育部重点实验室天津300071

为了实现低成本微晶硅薄膜的高速沉积,需要尽可能的优化工艺参数,特别是提高功率利用效率对于降低生产成本,以及提高工艺稳定性都具有重要的意义。文中对射频等离子体增强化学气相沉积系统的各部分功率消耗进行了测量与分析,发现实际用... 详细信息

为了实现低成本微晶硅薄膜的高速沉积,需要尽可能的优化工艺参数,特别是提高功率利用效率对于降低生产成本,以及提高工艺稳定性都具有重要的意义。文中对射频等离子体增强化学气相沉积系统的各部分功率消耗进行了测量与分析,发现实际用于辉光放电的功率利用率仅为10%以下;腔室的寄生电阻自身消耗功率占30%左右,且寄生电抗分布情况对匹配器的功率消耗影响较大。通过对系统硬件的改造,降低了寄生电抗的影响,显著地提高了功率耦合效率,在高反应气压条件下的功率利用率达到60%以上。

关键词：微晶硅低成本高速沉积功率利用率

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B掺杂ZnO透明导电薄膜的实验及理论研究

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物理学报 2013年第24期62卷 312-317页

作者：王延峰张晓丹黄茜杨富孟旭东宋庆功赵颖河北北方学院理学院张家口075000 南开大学光电子薄膜器件与技术研究所南开大学光电子薄膜器件与技术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 中国民航大学理学院天津300300

采用脉冲直流磁控溅射技术与基于密度泛函理论的平面波赝势方法对B掺杂ZnO(BZO)薄膜进行了研究.以B2O3:ZnO陶瓷靶为溅射靶材,制备了低电阻率、可见和近红外光区高透过率的BZO薄膜.系统地研究了衬底温度对BZO薄膜的结构、光电特性的影响... 详细信息

采用脉冲直流磁控溅射技术与基于密度泛函理论的平面波赝势方法对B掺杂ZnO(BZO)薄膜进行了研究.以B2O3:ZnO陶瓷靶为溅射靶材,制备了低电阻率、可见和近红外光区高透过率的BZO薄膜.系统地研究了衬底温度对BZO薄膜的结构、光电特性的影响.结果表明:适当的增加衬底温度可以促进BZO薄膜结晶质量改善,晶粒尺寸增加,迁移率增大,电阻率降低.在200 C时制备了电阻率为7.03×10 4·cm,400—1100 nm平均透过率为89%的BZO薄膜.理论模拟结果表明:在BZO薄膜中,以替位方式掺入的B(BZn)的形成能最低,B主要以替位形式掺入ZnO,其次分别为八面体间隙(BIO)和四面体间隙(BIT)的掺杂方式.B掺入后,费米能级穿过导带,材料表现出n型半导体特性,光学带隙展宽,导电电子主要来源于B 2p,O 2p及Zn 4s电子轨道.

关键词： BZO薄膜第一性原理计算磁控溅射太阳电池

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RF-PECVD法制备高Ge含量微晶Si-Ge薄膜及太阳电池

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光电子．激光 2013年第5期24卷 924-929页

作者：曹宇张建军李天微黄振华马俊杨旭倪牮耿新华赵颖南开大学光电子薄膜器件与技术研究所光电子薄膜器件与技术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

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,研究了衬底温度对高Ge含量(≈50%)微晶Si-Ge(μc-SiGe:H)薄膜结构特性和电学特性的影响。结果表明:较低的衬底温度会抑制μc-SiGe:H薄膜(220)晶向的择优生长;而当衬底温度过高时,μc-Si... 详细信息

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,研究了衬底温度对高Ge含量(≈50%)微晶Si-Ge(μc-SiGe:H)薄膜结构特性和电学特性的影响。结果表明:较低的衬底温度会抑制μc-SiGe:H薄膜(220)晶向的择优生长;而当衬底温度过高时,μc-SiGe:H薄膜的O含量和微结构因子较大。在衬底温度为200℃时,获得了光电特性和结构特性较优的高Ge含量μc-SiGe:H薄膜。将优化好的μc-SiGe:H薄膜应用到电池中,在本征层为600nm的情况下,获得了转换效率为3.31%(Jsc=22.5mA/cm2,Voc=0.32V,FF=0.46)的单结μc-SiGe:H电池,电池在1 100nm处的光谱响应达5.49%。

关键词：微晶Si-Ge(μc-SiGe H) 衬底温度太阳电池

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