SnO2-CdO納米晶在晶硅電池表面的生長及復(fù)合電池的性能研究.pdf

1、目前，晶硅太陽能電池依然是光伏產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用的主流，成熟的工藝以及豐富的材料資源使其長期占據(jù)了主要的市場份額。而近年來針對于提升硅基電池轉(zhuǎn)換效率的研究也成為研究熱點(diǎn)之一。本文在多晶硅表面制備具有不同能隙寬度的半導(dǎo)體金屬氧化物層，并通過場發(fā)射電鏡、吸收反射、量子效率、少數(shù)載流子壽命等測試從不同角度分析所制備的疊層復(fù)合電池的光電性能。
　　本研究利用兩種不同的實(shí)驗(yàn)室沉積方法在硅基表面對不同的金屬鹽溶液進(jìn)行沉積。首先利用浸漬沉積法在清洗后的

2、硅表面沉積Cd2+，通過改變沉積的時(shí)間來控制沉積厚度，并對比不同厚度情況下復(fù)合電池的性能。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，沉積的氧化鎘層厚度約為20nm時(shí)其具有最好的表面形貌以及最佳的抑制載流子復(fù)合作用。另外，通過改變?nèi)軇w系分析了不同溶劑體系下形成的氧化鎘的形貌特征及對復(fù)合電池的影響。此外，本研究中又以錫的氯酸鹽為原料，使用旋涂法在多晶硅表面制備不同形貌的氧化錫，通過改變沉積次數(shù)及燒結(jié)的時(shí)間及溫度來探索不同實(shí)驗(yàn)條件對復(fù)合電池形貌及光電性能的影響。就結(jié)果

3、而言，首先，沉積的次數(shù)對氧化錫的形貌具有很大影響，當(dāng)沉積形成凹陷狀結(jié)構(gòu)層時(shí)復(fù)合電池具有的吸收反射性能達(dá)到最佳狀態(tài)。另外，當(dāng)燒結(jié)溫度過高或時(shí)間較長時(shí)，復(fù)合電池的整體性能將受到嚴(yán)重影響，其性能下降明顯。根據(jù)能隙大小順序排列制備出了SnO2/CdO/Si多層復(fù)合太陽能電池。此復(fù)合電池不僅具有單層電池的高吸收性能及光譜拓寬能力，而且疊層的能隙結(jié)構(gòu)具有電子-空穴對主動(dòng)分離效應(yīng)。借此效應(yīng)，該復(fù)合電池的少數(shù)載流子壽命比單層電池提高了約22％。最終的光