基于多孔氧化鋁的背電極制備及在太陽電池中的應(yīng)用.pdf

1、硅基薄膜太陽電池是目前在光伏產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最快的項目之一，如何進(jìn)一步加強(qiáng)硅基薄膜太陽電池對太陽光的吸收利用便成為了目前國內(nèi)外研究的重點(diǎn)。高效的陷光結(jié)構(gòu)，是目前進(jìn)一步提高硅基薄膜太陽電池效率、降低成本的最有效方法之一。
　　本文采用與硅基薄膜太陽電池工藝兼容的陽極氧化方法制備出一種具有一定周期結(jié)構(gòu)的低成本新型納米陷光背電極，并將其應(yīng)用于nip型非晶硅薄膜太陽電池中，獲得了良好的應(yīng)用效果。論文的主要研究內(nèi)容及研究成果如下:
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2、)詳細(xì)介紹了制備多孔氧化鋁（AAO:anodic aluminum oxide）陷光模板的陽極氧化技術(shù)，重點(diǎn)分析了薄膜的形貌及陷光特性隨氧化電壓與時間、電解質(zhì)溶液、擴(kuò)孔和退火等工藝參數(shù)改變而產(chǎn)生的影響及變化規(guī)律。研究結(jié)果表明:退火工藝、拋光工藝、一次氧化時間等實驗參數(shù)可對薄膜形貌有一定的影響，可改善AAO模板的有序度;電解質(zhì)溶液、擴(kuò)孔及氧化電壓可改變納米孔徑及孔間距，從而影響AAO模板的光學(xué)特性;二次氧化時間則可以通過改變納米孔深度來改

3、變AAO模板的光學(xué)特性。本文從形貌角度出發(fā)，通過對AAO模板的周期性、孔徑與孔間距、孔徑深度三個方面的分析來表明不同參數(shù)對薄膜光學(xué)特性的影響，實現(xiàn)了AAO模板陷光特性的優(yōu)化。
　　(2)優(yōu)化后的AAO陷光模板具有良好的光學(xué)特性，但是由于其導(dǎo)電性能較差，不利于薄膜電池中光生載流子的有效收集。為此，本文通過在AAO模板之上利用磁控濺射技術(shù)制備一層透明導(dǎo)電薄膜材料，以在保持AAO薄膜陷光性能的前提下，提高材料導(dǎo)電性能，構(gòu)成符合陷光背電極

4、。實驗結(jié)果表明，該種復(fù)合背電極不僅擁有良好的電學(xué)性能，而且在不改變陷光性能的基礎(chǔ)上降低了表面均方根粗糙度（RMS），為后續(xù)制備nip型硅基薄膜太陽電池提供了良好的生長條件。
　　(3)將優(yōu)化后的AAO/ZnO基板作為復(fù)合背電極應(yīng)用與非晶硅薄膜太陽電池，并與平面不銹鋼背電極相比，獲得了全波段QE響應(yīng)的顯著提高，表現(xiàn)出了良好的陷光特性;同時因陷光界面的改善，Voc及FF未表現(xiàn)出劣化趨勢。在有源層厚度為150nm的條件下，制備出了轉(zhuǎn)換效