【正文】 【 6】 蔣榮華 《 硅基太陽能電池與材料》 新材料產(chǎn)業(yè) 【 7】 馬躍 魏青竹 夏正月 楊雷 張高潔 《 工業(yè)化晶體硅太陽電池技術(shù)》 自然雜志 It’s my honor to meet a teacher like ’ve finished the whole paper totally by myself,just with a little help with the Inter and I’m straight about that,so can you please give me a high score for my working I have a strong desire to go abroad for further study in Physics,so please do me a favor!Thank you ! 。 【 4】汪建軍，劉金霞《太陽能電池及材料研究和發(fā)展現(xiàn)狀》寧波浙江萬里學(xué)院 ?！?太陽能硅材料的發(fā)展現(xiàn)狀 》青海大學(xué) 先進(jìn)材料重點實驗室 。 六、參考文獻(xiàn) 【 1】申 蘭先 《 薄晶體硅太 陽 能電池 》 云南師范人學(xué)太陽能研究所 。對于目前的硅太陽能電池，要想進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率是比較困難的。因此，晶體硅、多晶硅和非晶硅薄膜太陽能電池都將是市場的主 導(dǎo)產(chǎn)品。 同時硅基薄膜憑借其而積大、成木低、工藝設(shè)備成熟、易集成、無毒、有多種廉價襯底選擇以及適合制備柔性電池等優(yōu)勢，己經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)的一個重要組成部分。就光電性質(zhì)對光伏應(yīng)用的要求而言，晶體硅并非 最佳材料，但由于它的固態(tài)工藝及對材料本身的研究非常成熟， 因此，在今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)，仍將是光伏市場上的主導(dǎo)材料 。太陽能電池產(chǎn)業(yè)在解決能源短缺、減少環(huán)境污染、提供清潔可再生高效能源方面發(fā)揮著越來越重要的作用。要實現(xiàn)這些目標(biāo)，需要研究機(jī)構(gòu)、光伏生產(chǎn)廠家及設(shè)備制造商之間的通力合作。通過改進(jìn)工藝實現(xiàn)微晶硅薄膜的快速沉積，同時提高電池效率至 10％，那么就可以使電池組件的制造成本降低近 30％。 但是， 硅基薄膜電池產(chǎn)業(yè)要想得到長足的發(fā)展還有許多工作要做。為了充分利用光譜減小光致衰減效應(yīng)以提高效率，非晶微晶疊層電池己成為目前研究的一個熱點。隨著研究的深入，技術(shù)的進(jìn)步和成木的進(jìn)一步下降，薄膜電池將占據(jù)越來越多的市場份額，最終取代體硅材料成為太陽能電池的主要材料。但是薄膜電池誕生才 30 年，相比其他太陽電池或者新能源技術(shù)而言，發(fā)展時間很短，相信未來一定能夠克服重重困難，將硅基薄膜電池大規(guī)模應(yīng)用，為生產(chǎn)生活提供源源不斷的動力。 硅基薄膜電池的穩(wěn)定光電轉(zhuǎn)換效率明顯偏低，只有 10%左右，而傳統(tǒng)的晶硅太陽電池轉(zhuǎn)換效率在 17%以上。 但目前晶體硅薄膜 太陽能 電池尚存在如下問題： （ 1） 多晶硅薄膜低溫沉積，質(zhì)量差，薄膜晶粒尺寸小，電池效率低。除此以外 , 薄膜電池的特點還表現(xiàn)為 :由長光子產(chǎn)生的載流子在薄膜電池中較容易在復(fù)合前收集到 , 從而增大短路電流 。由于薄膜厚度只有大約 1/ 10 晶體硅電池的厚度 , 可以大大降低硅材料的消耗 , 而且可快速大面積沉積薄膜甚至組件面積。美國 Astropower 公司采用 LPE 法制備的電池效率達(dá)到 %。澳大利亞新南威爾士大學(xué)采用熱交換法生長的多晶硅制備的多晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 %， 通改進(jìn)工藝使其電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 %(1cm2)。德國 Fraunhofer 太陽能研究所通過在顆粒硅帶上預(yù)先沉積一層穿孔隔離層并對沉積的多晶硅薄膜進(jìn)行重結(jié)晶，制備的多晶硅薄膜太陽電池的效率達(dá)到 11。 KneKa 公司設(shè)計的ＳＴＡＲ結(jié)構(gòu)的多晶硅薄膜電池，效率已達(dá) ％＜５μｍ，且無光致衰降現(xiàn)象；另一種 SOI 結(jié)構(gòu)的多晶硅薄膜電池 10cm 10cm，獲得了高達(dá) ％的效率。用多晶硅薄膜代替ａ SiGe 作為底部電池在進(jìn)一步提高硅基薄膜太陽能電池性能方面顯示出許多優(yōu)勢：其帶隙可做 ，與ａ Si／ａ SiGe 薄膜電池相比，ａ Si／ ploySi 薄膜電池能吸收更小能量的太陽光子，具有更高的轉(zhuǎn)換效率極限； ploySi 薄膜沒有光致衰退效應(yīng)。三種方法中以 ZMR 法最成功，日本三菱公司用該法制備的電池，效率已達(dá)％，德國的 Fronhaufer 研究所在這方面的研究處于領(lǐng)先水平。加熱條在加熱過程中需在非晶硅表面移動。該法的缺點是整體溫度較高，晶粒取向散亂，不易形成柱狀結(jié)晶。再結(jié)晶技術(shù)主要有固相晶化（ LAR）法、區(qū)熔再結(jié)晶（ ZMR）法和激光再結(jié)晶 （ LMC）法。這種 CVD 法制備多晶硅薄膜太陽電池的關(guān)鍵是尋找一種較好的再結(jié)晶技術(shù)。這些反應(yīng)的溫度通常較高，在 800～ 1200℃之間。美國 Astro Power公司和德國 MaxPlank 研究所對這一技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，前者用 LPE 法制備的電池，效率已達(dá) ％。該方法存在生長速度太慢以及薄膜極易受損等問題，有待今后研究改進(jìn)。 等離子增強化學(xué)氣相沉積（ PECVD）法是利用 PECVD 技術(shù)在非硅襯底上制備晶粒較小的多晶硅薄膜的一種方法，其制備溫 度很低（ 100— 200℃），晶粒?。ā?10－ 7m 量級）。我們一般通過氫鈍化來鈍化外延層或氮氣氛下燒結(jié)來提高薄膜電池轉(zhuǎn)換效率。另外一種分離技術(shù)是通過先將一層掩蓋層如 (SiO2)按一定的模式將單晶硅襯底部分掩蓋起來 , 液相外延生長硅薄膜形成一具有開口網(wǎng)形結(jié)構(gòu)薄膜層 , 當(dāng)腐蝕掉襯底后 , 該層結(jié)構(gòu)足以自我 支撐。 在電池結(jié)構(gòu)設(shè)計上 , 除了薄膜可以直接沉積到襯底上 ,另外一種比較有趣的設(shè)計是通過襯底和電池的分離技術(shù)而達(dá)到重復(fù)使用襯底。在不使用鈍化和陷光技術(shù)的前提下，電池的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了 8． 25％。 (2)低品質(zhì)硅襯底多晶硅薄膜電池 采用低品質(zhì)硅帶為襯底，可以直接外延生長多晶