p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响刘石勇.ppt

p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响刘石勇 ppt课件 p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响刘石勇 ppt课件 p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响刘石勇 ppt课件 2021/3/26 p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响刘石勇 ppt课件 p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响 刘石勇,曾湘波,彭文博, 姚文杰,谢小兵,王超,王占国 2021/3/26 p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响刘石勇 ppt课件 研究背景 01 实验方案 02 结果与讨论 03 结论 04 提纲： 2021/3/26 p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响刘石勇 ppt课件 研究背景 1 2 3 相对于常用作p层材料的非晶硅碳（a-SiC:H），nc-Si:H具有低的光吸收系数以及高导电性[1]。 A.M. Al[2]报道了不同氢稀释比（RH）下制备的nc-Si:H膜具有不同的晶粒大小。 Chen等人[3]研究发现nc-Si:H膜中晶相比随温度增加而增加。晶相比增加将促进大晶粒的形成。 我们实验室[4]在高RH、高功率密度、高反应气压和低衬底温度下制备出宽带隙的nc-Si:H薄膜 。 2021/3/26 p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响刘石勇 ppt课件 p-nc-Si:H高电导(10-1~101 S/cm)，低光吸收，避免C导致缺陷态 相对于p-a-SiC:H， p-nc-Si:H作窗口层的优点： Optical absorption of a p-μc-Si : H layer (solid line) compared to a wide band gap p-a-SiC:H layer (dashed line)【 Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 53 (1998) 45】. Dark conductivity, activation energy and preexponential factor as a function of dopant concentration for a-SiC:H films deposited with different CH4 flow rates, boron and phosphorus implanted.【 Thin Solid Films.265(1995)113 】. 高电导 低光吸收 2021/3/26 p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响刘石勇 ppt课件 nc-Si:H 薄膜的光学带隙变化趋势 nc-Si:H薄膜中晶粒尺寸随氢稀释比增加而降低 Thin Solid Films, 437 (2003) 68-73 Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 92 (2008) 1217-1223 改变氢稀释比来改变带隙 根据量子限制效应，光学带隙随晶粒尺寸增大而减小 2021/3/26 p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响刘石勇 ppt课件 三炉电池p层沉积的氢稀释比（RH）和衬底温度 样品号 氢稀释比 RH 衬底温度（℃） 对应p层膜标记 Cell.1 33.3 150 No.1 Cell.2 100 150 No.2 Cell.3 100 70 No.3 实验： 实验 P层 单层膜 电导 激活能 Raman HRTEM 透射谱 不同p层微晶硅电池 I-V QE 暗IV C-V 2021/3/26 p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响刘石勇 ppt课件 RH=100, T= 70℃下制备p层膜的高分辨透射电镜（HRTEM）图像。右上角插图为相应的电子衍射图像。 P层单层膜微结构 RH=100, T= 70℃下制备p层膜的拉曼谱 2021/3/26 p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响刘石勇 ppt课件 三个nc-Si:H 薄膜的电学与光学特性 样品号 暗电导 (S/cm) 激活能 (eV) 光学带隙 (eV) No.1 3.0 0.021 1.80 No.2 5.6 0.020 1.88 No.3 5.7 0.024 1.99 P层单层膜光电特性 2021/3/26 p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响刘石勇 ppt课件 p层不同的三个电池的性能参数 样品号 Voc (V) Jsc (mA/cm2) Eff (%) Cell.1 0.461 14.29 4.42 Cell.2 0.466 17.78 5.02 Cell.3 0.438 16.45 4.79 p层不同的三个电池的性能参数 2021/3/26 p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响刘石勇 ppt课件 三个电池的C-2-V关系曲线 电池的C-V特性： 2021/3/26 p层带隙对微晶硅太阳能电池性能的影响刘石勇 ppt课件 三个电池对应的量子效