由于N型硅片具有體壽命高、幾乎無光致衰減效應(yīng)、對常見雜質(zhì)元素容忍度高等優(yōu)點,因此相比P型晶硅電池,N型晶硅電池有望獲得更高的光電轉(zhuǎn)換效率。但是,N型晶硅電池存在電子收集困難、擴硼難等問題,同時進(jìn)一步提高電池效率必須降低表面復(fù)合速率。電子選擇收集接觸鈍化結(jié)構(gòu)的引入可以同時改善界面接觸并具有表面鈍化作用,同時實現(xiàn)全表面的載流子收集結(jié)構(gòu)可以獲得更高的填充因子,其應(yīng)用有助于制備更高效率的N型晶硅電池。本文主要研究了隧穿氧化硅/金屬鈧電子選擇收集鈍化接觸結(jié)構(gòu)在N型晶硅電池中的應(yīng)用。隧穿氧化硅（SiO_x）可以飽和硅表面的懸掛鍵,帶來一定的化學(xué)鈍化效果;低功函數(shù)金屬鈧（Sc）的引入可以改善界面接觸,同時具有場鈍化作用。本文研究了熱硝酸法隧穿氧化硅、E型槍電子束（E-beam）真空蒸發(fā)法Sc薄膜的制備工藝、物相、化學(xué)元素分析以及隧穿氧化硅/低功函數(shù)金屬Sc薄膜結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能、在晶硅電池中的應(yīng)用,最后使用AFORS-HET軟件模擬了隧穿SiO_x/低功函數(shù)金屬作為電子選擇收集鈍化接觸結(jié)構(gòu)的性能。主要研究結(jié)果如下:（1）熱硝酸氧化法制備的SiO_x

【文章來源】： 江蘇大學(xué)江蘇省

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【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 太陽能電池的基本工作原理
    1.3 太陽能電池的基本電學(xué)參數(shù)
    1.4 晶硅太陽能電池的效率損失及措施
    1.5 N型晶硅電池的發(fā)展優(yōu)勢
    1.6 金屬與N型硅的接觸
        1.6.1 物理機制
        1.6.2 肖特基接觸理論
        1.6.3 表面態(tài)對金屬/n-Si接觸影響
        1.6.4 改善金屬/n-Si接觸的途徑
    1.7 表面復(fù)合與表面鈍化
        1.7.1 少子復(fù)合理論
        1.7.2 陷阱輔助復(fù)合（SRH復(fù)合）機制
        1.7.3 表面復(fù)合機制
        1.7.4 表面鈍化
    1.8 載流子選擇收集鈍化接觸
        1.8.1 載流子選擇收集鈍化接觸概念及作用機理
        1.8.2 隧穿氧化硅在鈍化接觸結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
        1.8.3 電子選擇收集功能材料
    1.9 選題依據(jù)和主要研究內(nèi)容
        1.9.1 選題依據(jù)
        1.9.2 主要研究內(nèi)容
第二章 熱硝酸法超薄氧化硅薄膜的制備與表征
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料和所需儀器
        2.2.2 實驗過程
    2.3 隧穿氧化硅薄膜厚度的測定
        2.3.1 橢偏法測量氧化硅薄膜厚度
        2.3.2 熱硝酸法工藝參數(shù)對氧化硅薄膜厚度的影響
        2.3.4 退火溫度對氧化硅薄膜厚度的影響
    2.4 隧穿氧化硅薄膜的鈍化性能
        2.4.1 Sinton少子壽命儀的工作原理
        2.4.2 退火溫度對氧化硅鈍化性能的影響
    2.5 本章小結(jié)
第三章 E-beam蒸發(fā)法制備硅基鈧薄膜
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料和所需儀器
        3.2.2 實驗過程
    3.3 硅基鈧薄膜的厚度測定
    3.4 硅基鈧薄膜的表面形貌
    3.5 n-Si/SiO_x/Sc界面功函數(shù)的測定
    3.6 鈧的氧化行為
    3.7 本章小結(jié)
第四章 隧穿氧化硅/金屬鈧結(jié)構(gòu)的電子收集和表面鈍化性能
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗材料和所需設(shè)備
        4.2.2 實驗過程
    4.3 n-Si/SiO_x/Sc界面的接觸電阻率
        4.3.1 CoxandStrack法測試接觸電阻率原理
        4.3.2 氧化硅退火溫度對界面接觸的影響
        4.3.3 鈧厚度對界面接觸的影響
        4.3.4 金屬化后退火對界面接觸的影響
    4.4 隧穿SiO_x/Sc結(jié)構(gòu)的鈍化性能
    4.5 本章小結(jié)
第五章 含隧穿氧化硅/金屬鈧背結(jié)構(gòu)的N型晶硅電池的制備與測試
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗材料和儀器
        5.2.2 實驗過程
    5.3 退火溫度對Al₂O₃/SiNx結(jié)構(gòu)的鈍化、減反性能的影響
    5.4 金屬化后退火對前電極/擴散層間接觸的影響
    5.5 電池性能分析及改善
    5.6 電池效率損失分析和后續(xù)效率提升措施
    5.7 本章小結(jié)
第六章 關(guān)于隧穿氧化硅/低功函數(shù)金屬電子選擇收集鈍化接觸結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬研究
    6.1 引言
    6.2 模擬設(shè)置說明
    6.3 氧化硅厚度和金屬的功函數(shù)對表面鈍化性能的影響
    6.4 中間過渡缺陷層對鈍化性能的影響
    6.5 氧化硅層質(zhì)量對鈍化性能的影響
    6.6 氧化硅厚度、金屬功函數(shù)對界面電子收集、輸運能力的影響
    6.7 晶硅電池模擬
    6.8 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3540293