在第二代太陽能電池光伏技術(shù)中,硅薄膜有著其獨特的優(yōu)勢,是一種非常有前景的光伏材料。通常,硅薄膜的制備方法是用SiH4/H2混合氣體進行等離子體增強化學(xué)氣相沉積（PECVD）,而在法國的界面與薄膜物理實驗室（LPICM）,開展了基于SiF4/H2/Ar混合氣體的PECVD沉積研究,所制備的硅薄膜材料具有良好的性能。并且,在實驗研究中提出了一個揭示沉積硅薄膜時SiF4/H2/Ar等離子體反應(yīng)過程的唯象模型,這一模型對于指導(dǎo)硅薄膜材料的制備工藝具有重要的指導(dǎo)意義。為了進一步驗證該唯象模型,探討硅薄膜微觀結(jié)構(gòu)的影響因素,并最終提高微晶硅薄膜材料的性能,本文針對微晶硅的孵化時間（incubation time）、晶粒尺寸及晶化機制等進行了一系列的實驗研究。實驗中發(fā)現(xiàn)了與等離子體中產(chǎn)生的晶化納米顆粒有關(guān)的微晶硅薄膜晶化機制,并通過減緩PECVD反應(yīng)室中晶化納米顆粒的抽出,使其在沉積結(jié)束時附著在薄膜表面,推算了其尺寸以及密度等信息。目前對微晶硅薄膜太陽能電池的研究已經(jīng)十分普遍,但純粹的實驗研究可能存在盲目性,且通常耗時長,成本高。因此本文使用了SCAPS-1D軟件針對隨沉積條件而改變的微晶硅薄膜晶化... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1 選題目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進展
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2. 樣品制備及表征方法
    2.1 氫化非晶硅(a-Si:H)和氫化微晶硅(μc-Si:H)材料
    2.2 等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)
    2.3 晶體硅片
    2.4 表征方法
3. 基于Si F4/H_2/Ar等離子體的材料研究
    3.1 H_2流率對PECVD沉積硅薄膜的孵化時間及晶粒尺寸的影響
    3.2 PECVD中射頻輸入功率對硅薄膜結(jié)構(gòu)的影響
    3.3 等離子體中產(chǎn)生的納米顆粒及其對薄膜沉積的影響
    3.4 基于 SiF_4/H_2/Ar混合氣體的薄膜太陽能電池
    3.5 本章小結(jié)
4. 微晶硅太陽能電池本征層晶化率對電池性能影響的計算機模擬分析
    4.1 微晶硅薄膜太陽能電池模型的參數(shù)設(shè)定
    4.2 模擬結(jié)果和分析
    4.3 本章小結(jié)
5. SIF_4 和H_2在PECVD過程中對硅基底樣品的刻蝕作用
    5.1 SiF_4 對非晶硅薄膜以及單晶硅片表面的刻蝕效應(yīng)
    5.2 H_2 對單晶硅片表面的刻蝕效應(yīng)
    5.3 本章小結(jié)
6. 結(jié)論及研究展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻



本文編號：3443708