多晶硅薄膜太阳电池的制备
多晶硅太阳能电池的制备及性能分析
多晶硅太阳能电池的制备及性能分析多晶硅太阳能电池是利用多晶硅材料制成的太阳能电池，其具有高效的光电转换效率和长期的使用寿命，因此在太阳能领域中得到了广泛的应用。
本文将介绍多晶硅太阳能电池的制备过程和性能分析。
一、多晶硅太阳能电池的制备过程1. 多晶硅的晶化多晶硅太阳能电池的制备需要使用多晶硅材料。
多晶硅材料是由多个单晶硅颗粒组成的，具有高晶界密度和低晶界带来的高电导率等性质。
因此，制备多晶硅太阳能电池的第一步是将硅原料进行晶化，得到多晶硅材料。
多晶硅的晶化方法主要有四种：氧化法、分解法、毒素氯化氢等化学气相沉积法和气-液界面沉积法。
其中，氧化法是最为常用的方法。
该方法的具体步骤为：将粉末状的硅原料加入制备装置，加热至其中心温度高于硅的熔点，保持一定时间使其成为液态，然后冷却，使其再次成为固态，形成多晶硅材料。
2. 多晶硅的切片制备多晶硅太阳能电池需要将多晶硅材料切成薄片，以便进行后续的加工。
多晶硅的切片方法主要有两种：线锯法和磨料法。
线锯法是先将多晶硅材料用钢丝锯切割成薄片，再用化学溶液进行酸蚀去边。
磨料法则是在多晶硅材料上撒上磨料，通过磨削将其切割成薄片。
3. 多晶硅薄片的清洗多晶硅薄片在切片过程中会留下微小的缺陷和杂质，这些对太阳能电池的制备会产生影响。
因此，需要对多晶硅薄片进行清洗。
多晶硅薄片的清洗方法主要有两种：化学法和物理法。
化学法是将多晶硅薄片浸泡在各种酸或碱溶液中，通过化学反应清除杂质和缺陷。
物理法是利用喷雾和超声波等物理手段清洗多晶硅薄片。
4. 制备太阳能电池将清洗后的多晶硅薄片进行切割，形成多晶硅太阳能电池的芯片。
将芯片进行表面处理，覆盖p型和n型材料，并在表面涂覆透明导电膜。
制备好后的多晶硅太阳能电池即可使用。
二、多晶硅太阳能电池性能分析1. 光电转换效率光电转换效率是太阳能电池的重要性能指标，也是判断多晶硅太阳能电池性能的重要指标。
光电转换效率越高，代表着太阳能电池将太阳能转化为电能的效率越高。
多晶硅太阳能电池制造加工
多晶硅太阳能电池制造加工太阳能电池是一种可以将太阳能直接转化为电能的设备。
其中多晶硅太阳能电池因其高效转化率和制造成本低廉而在太阳能电池市场中占有一定的份额。
本篇文章将探讨多晶硅太阳能电池的制造加工过程。
1、硅片制备多晶硅太阳能电池的制备过程中需要使用到硅片。
硅片制备一般分为两个阶段：单晶硅材料的生长和硅锭的制备。
单晶硅材料的生长常用的方法有：气相淀积法和液相区熔法。
硅锭的制备需要使用到单晶硅材料，一般使用Czochralski法或者费萨罗法进行制备。
2、硅片切割硅片切割是硅片制备的后续步骤，也是多晶硅太阳能电池制造加工的重要一步。
硅片切割常用的方法有：线锯切割法和研磨切割法。
线锯切割法适用于制备较厚的硅片，而研磨切割法适用于制备较薄的硅片。
3、表面处理硅片表面的处理对于太阳能电池的性能具有重要的影响。
在硅片表面涂覆一层氧化硅可以提高电池的转化率。
硅片表面涂覆的氧化硅可以通过湿法沉积或者干法沉积两种方式进行。
4、扩散/渗透扩散和渗透是多晶硅太阳能电池的核心步骤之一。
在这一步骤中，将掺杂剂（如硼、磷等）引入硅片中。
扩散和渗透的目的是形成PN结，PN结是太阳能电池中的核心结构，起到把太阳能转化为电能的作用。
5、制备背面电极成功形成PN结后需要制备背面电极和正面电极。
通常背面电极使用的材料是铝；正面电极使用的材料是银/铝。
对于多晶硅太阳能电池而言，背面电极的作用主要是提高电池的光吸收率，从而提高电池的效率。
6、烧结烧结是制造多晶硅太阳能电池的最后一步。
在烧结过程中，将电极烧结到硅片上，从而形成完整的太阳能电池。
烧结温度和时间对最终电池的性能具有极大的影响。
综上所述，多晶硅太阳能电池的制造加工过程是一个复杂的系统工程。
其中每一步骤都对电池的最终性能产生着重要的影响。
随着太阳能电池市场的持续扩大，多晶硅太阳能电池的制造技术也在不断提高，相信在不久的将来，太阳能电池将成为主流的清洁能源之一。
多晶硅太阳能电池的制备和性能优化
多晶硅太阳能电池的制备和性能优化多晶硅太阳能电池是一种常见而重要的太阳能电池类型。
该电池能够将太阳能转化为电能，并被广泛应用于太阳能发电领域。
然而，多晶硅太阳能电池的制备和性能优化是一个复杂而繁琐的过程。
本文将对多晶硅太阳能电池的制备和性能优化进行探讨。
一、多晶硅太阳能电池的制备多晶硅太阳能电池的制备过程包括硅材料准备、硅片切割、清洗、扩散、金属化等多个步骤。
以下是具体制备过程的描述。
首先，需要选择高质量的硅材料。
目前市场上常用的硅材料有单晶硅、多晶硅、非晶硅等。
多晶硅是一种价格相对较为合适的硅材料，常被用来制备太阳能电池。
在材料准备阶段，需要将原材料进行熔炼、焙烧等多个步骤，以获得高纯度的硅材料。
接下来，需要进行硅片的切割。
多晶硅太阳能电池制备过程中，需要将硅材料切割成较为薄的硅片，通常厚度在200-300um之间。
在切割过程中，需要保证硅片表面光滑，无明显划痕和破损。
然后，进行清洗和扩散处理。
在清洗阶段，需要将硅片进行去污、清洗等处理，以保证硅片表面洁净。
接着进行扩散处理，即在硅片表面上涂覆P型或N型硅材料，并在加热过程中使扩散剂与硅材料反应，形成P-N结，以提高硅片的导电性。
最后，进行金属化处理。
在该步骤中，需要将金属电极沉积在硅片上，以形成正负极。
常用的金属有铝、银、铜等。
金属化处理需要精确的工艺控制，以提高太阳能电池的效率和稳定性。
二、多晶硅太阳能电池的性能优化多晶硅太阳能电池的性能受多种因素影响，如硅片质量、扩散剂配比、金属电极厚度等。
以下是针对多晶硅太阳能电池制备过程中的性能优化措施。
1. 优化硅片的质量。
选用高纯度、低氧化物含量的硅材料制备硅片可以有效提高多晶硅太阳能电池的转换效率。
2. 优化扩散剂的配比。
采用合适的扩散剂配比，可以提高硅片表面的掺杂浓度，并增加P-N结的面积和深度，从而提高电池的效率。
3. 优化金属电极厚度。
在金属化处理过程中，适当增加负极厚度，可以显著提高太阳能电池的填充因子和光电流，从而提高电池的性能。
多晶硅薄膜的制备和表征
多晶硅薄膜的制备和表征
多晶硅薄膜是一种常用的半导体材料，可用于制造光伏电池、液晶显
示器等电子器件。
其制备方法主要包括物理气相沉积、化学气相沉积和溅
射等。
以下是其制备和表征的详细介绍：
制备方法：
1.物理气相沉积：在高真空条件下，将硅棒加热至高温，利用蒸汽-
固体相变的原理，在被涂覆玻璃基板上进行沉积，形成多晶硅薄膜。
2.化学气相沉积：将硅源通过气体扩散进入反应室，在化学反应作用下，形成多晶硅薄膜。
3.溅射：在离子辐射和惰性气体的帮助下，在目标上形成多晶硅物质，随后通过反应将其转化为薄膜。
表征方法：
1.X射线衍射：利用X射线对样品进行照射，观察X射线的衍射图案，确定多晶硅薄膜的结晶程度和取向性。
2.透射电镜：利用高分辨电子显微技术，观察薄膜中晶粒的变化和结
晶度的优劣。
3.扫描电镜：利用电子束扫描薄膜表面，观察它形貌和表面形态。
4.光学显微镜：观察多晶硅薄膜的颜色和透射率等光学性质，从而判
断其质量优劣。
5.电学性能测试：利用电测技术，测定多晶硅薄膜的电阻率、击穿电
场等电学性质，从而评估其在电子器件中的应用前景。
多晶硅薄膜太阳电池的制备
多晶硅薄膜太阳电池的制备- 1 -- 2 -目 录摘 要 (1)1引言 (1)2多晶硅薄膜太阳电池 (2)2.1电池工作原理 (2)2.2电池结构特点 (3)2.3电池构成 (4)3多晶硅薄膜太阳电池制备方法 (4)3.1半导体液相外延生长法（LPE 法） (5)3.2区熔再结晶法（ZMR 法） (5)3.3等离子喷涂法（PSM ） (6)3.4层叠法 (6)3.5化学气相沉积法（CVD ） (7)3.6固相结晶法（SPC ） (7)4多晶硅薄膜太阳电池的测试 (8)4.1 太阳能电池片组件测试仪硬件结构 (8)4.2功能特点 (8)4.3主要测试指标 (9)- 3 - 5 结束语..........................................................9 6致谢 ...........................................................10 参考文献 (11)多晶硅薄膜太阳电池的制备摘 要：近年来，随着可持续发展，环境保护等观念的深入人心，以及常规化石能源的日渐枯竭，太阳电池研究的主要任务转到了如何成为替代能源的方向上来。
但是，基于硅片的太阳电池成本下降的空间有限，很难与常规能源相竞争。
硅片成本占到太阳电池原料与能耗成本的95％以上，因此，降低太阳电池成本的主要途径之一是制造薄膜电池。
本文着重研究用于太阳电池的多晶硅薄膜的制备技术以及对太阳电池的测试。
太阳能电池的性能,理应在特定的太阳光条件下进行测量。
但是，由于季节的变化、地区的差别和气候条件等各种因素的影响，使测量结果难以精确和稳定。
在实验室内，常用经标准阳光定标的标准片和模拟太阳光谱的光源进行测试。
关键词：太阳电池原料;薄膜电池;模拟太阳光谱;光源进行测试1 引 言鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加,世界上许多国家掀起了开发和利用新能源的热潮。
在新能源中,特别引人瞩目的是不断地倾注于地球的永久性能源——太阳能。
多晶硅薄膜的制备方法
多晶硅薄膜的制备方法随着科技的不断发展，人们对于材料的要求也越来越高，多晶硅薄膜作为一种新材料，具有独特的性能，在太阳能电池、光电器件等领域得到广泛应用。
那么，多晶硅薄膜的制备方法有哪些呢？一、化学气相沉积法化学气相沉积法是一种利用高纯度硅源在氢气氛围下制备多晶硅薄膜的方法。
该方法具有操作简单、精度高、制备多晶硅晶体的可能性大等特点。
在实验中，将硅源加热至高温，与氢气反应生成SiH4，再通过热解过程，在硅基材料表面不断沉积多晶硅薄膜。
二、低压化学气相沉积法低压化学气相沉积法使用和化学气相沉积法相似的制备方式，不过采用的是低压下进行反应。
通过精确控制反应物的流速和压力，可以获得高质量的多晶硅薄膜。
该方法可以利用氢气还原或者氮化物来降低多晶硅薄膜中氧、碳等杂质的含量。
三、放电等离子体增强化学气相沉积法放电等离子体增强化学气相沉积法，顾名思义，就是在化学气相沉积法的基础上加入放电气体等离子体，通过这种方法可以在普通化学反应无法实现的低温下制备多晶硅薄膜。
该方法所需设备复杂，但是可以得到薄膜品质优良、生长速度快、成本较低等优点。
四、分子束外延法分子束外延法利用了分子束加热的方式，将硅源蒸发成分子束，在金属基板上生长多晶硅。
这种方法可以得到优质的多晶硅薄膜，但是成本较高，设备要求较高，不适用于大规模制备。
五、射频磁控溅射法射频磁控溅射法是在真空环境下，通过将多晶硅目标制备成薄膜，然后利用高能量的离子轰击目标，使目标上的原子受到冲击后脱落并沉积在基板上形成多晶硅。
该方法可以得到膜层均匀、晶体品质好的多晶硅薄膜。
综上所述，多晶硅薄膜的制备方法非常多样化，根据不同的需求可以选择不同的制备方式，以达到最佳效果。
多晶硅薄膜的制备方法
多晶硅薄膜的制备方法多晶硅薄膜是一种非常重要的材料，广泛应用于光伏发电设计、光学器件制造以及半导体器件制造等领域。
制备多晶硅薄膜有多种方法，其中包括热化学气相沉积法、物理气相沉积法、溅射法、化学沉积法等。
本文主要介绍化学沉积法和物理气相沉积法两种多晶硅薄膜制备方法。
一、化学沉积法制备多晶硅薄膜化学沉积法是将单一或多种有机硅化合物在氢气环境中加热至高温，使其分解产生含硅化合物薄膜的沉积方法。
化学沉积法制备多晶硅薄膜的具体步骤如下：1.\t将单一或多种有机硅化合物溶于有机溶剂中，制成预混液。
2.\t将切割好的硅片放置于反应室中，并去除表面脏污及氧化层。
3.\t将反应室加热至500-1100℃，并将预混液加入反应室中。
4.\t预混液在加热的过程中分解生成含硅化合物，这些化合物在表面逐渐沉积，直到形成多晶硅薄膜。
5.\t通过调节反应室的温度、时间和化合物的流量，可以控制膜的厚度和性质。
二、物理气相沉积法制备多晶硅薄膜物理气相沉积法是利用高纯度硅块或硅化物在加热的惰性气体环境下分解，沉积硅薄膜的方法。
物理气相沉积法制备多晶硅薄膜的具体步骤如下：1.\t将切割好的硅片放入沉积室中，并在室内减压到10-4-10-5Torr之间；2.\t进入物质气体，其中选择硅原子可以来自单质硅汽相、SiH4等化合物气氛；3.\t通过电阻加热或电子束提供能源，使固体硅或化合物在高温下蒸发或分解，形成气态硅或硅化氢；4.\t沉积在硅片上的硅分子扩散并体积生长，5.\t达到所需厚度后停止沉积，冷却至室温即可。
总之，无论是化学沉积法还是物理气相沉积法，它们都具有制备精度高、有较好的可控性、操作简便、生产成本相对较低等优点。
同时，根据不同的应用领域和要求，可以选择适合的方法进行多晶硅薄膜的制备。
多晶硅太阳能电池制备工艺
多晶硅太阳能电池制备工艺简介多晶硅太阳能电池是一种常见的太阳能光伏电池，其制备工艺包括多个步骤。
本文将详细介绍多晶硅太阳能电池的制备工艺，并说明每个步骤的具体过程和关键参数。
1. 多晶硅制备多晶硅是多晶体结构的硅材料，是太阳能电池的关键组成部分。
多晶硅的制备可以通过以下步骤进行：1.1 熔融硅块首先，将高纯度的硅原料与少量的掺杂剂混合，然后将混合物放入电炉中进行高温熔融。
通过熔融硅块的形成，可以得到高纯度的硅溶液。
将熔融硅块缓慢冷却，使其逐渐结晶形成固态的多晶硅。
在这个过程中，通过控制冷却速度和温度的变化，可以得到所需的晶体结构和晶界分布。
1.3 切割通过机械或化学方法将多晶硅块切割成薄片，这些薄片就是太阳能电池的基础材料。
2. 硅片表面处理在制备太阳能电池之前，需要对硅片表面进行一系列的处理，以提高电池的性能和效率。
2.1 抛光使用化学方法或机械工艺对硅片进行抛光，以去除表面的污染物和缺陷，得到光滑的表面。
将抛光后的硅片放入清洗液中进行清洗，以去除表面的残留杂质和化学物质。
2.3 背面制备对硅片的背面进行蚀刻或涂覆，以增强背面的反射作用和电流收集能力。
2.4 表面镀膜在硅片的正面表面上涂覆一层反射镀膜，以提高光的吸收效率。
3. 晶体管制备多晶硅太阳能电池的主要组成部分是晶体管，其制备过程包括：3.1 掺杂通过将掺杂剂浸入硅片中，改变硅片的导电性质。
常用的掺杂剂包括磷和硼。
将掺杂过的硅片放入高温炉中，使掺杂物扩散到硅片的内部，形成n型和p型半导体层。
3.3 金属化在硅片上涂覆一层金属，用于收集电流并传输电能。
3.4 电池片切割将晶体管制备好的硅片切割成较小的电池片，用于组装成太阳能电池组。
4. 器件组装将制备好的电池片按照一定的排列方式组装成太阳能电池组。
通常的方式是将电池片连接起来形成串联或并联的电路。
结论多晶硅太阳能电池的制备工艺包括多个关键步骤，如多晶硅制备、硅片表面处理、晶体管制备和器件组装等。
太阳能电池用多晶硅薄膜的制备研究
太阳能电池用多晶硅薄膜的制备研究一、本文概述随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的日益加强，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，其重要性日益凸显。
在太阳能电池技术中，多晶硅薄膜因其较高的光电转换效率和相对较低的成本，成为研究的热点。
本文旨在探讨多晶硅薄膜的制备技术及其在太阳能电池中的应用，通过深入研究其制备过程，优化工艺参数，以提高太阳能电池的光电转换效率和使用寿命。
本文首先概述了太阳能电池的基本原理和发展历程，重点介绍了多晶硅薄膜太阳能电池的优势和挑战。
随后，详细阐述了多晶硅薄膜的制备方法，包括化学气相沉积、物理气相沉积、溶液法等，并分析了各种方法的优缺点。
在此基础上，通过实验研究，优化了多晶硅薄膜的制备工艺，探索了不同工艺参数对薄膜性能的影响。
本文还探讨了多晶硅薄膜太阳能电池的光电性能表征方法，包括光电转换效率、光谱响应、稳定性等，并对比分析了不同制备方法所得薄膜的光电性能。
总结了多晶硅薄膜太阳能电池的研究进展和未来的发展趋势，为相关领域的研究提供参考。
通过本文的研究，我们期望能够为多晶硅薄膜太阳能电池的制备技术提供理论支持和实践指导，推动太阳能电池技术的不断发展和优化，为全球能源结构的转型和可持续发展做出贡献。
二、多晶硅薄膜的基础知识多晶硅薄膜是太阳能电池的核心材料之一，其性能直接影响到太阳能电池的光电转换效率和使用寿命。
多晶硅，与单晶硅相比，其晶体结构中的原子排列并非完全有序，但仍具有一定的结晶性。
这种结构使得多晶硅在制造成本上相对较低，同时在某些应用场景下，其光电性能也能满足需求。
多晶硅薄膜的制备主要涉及到化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、液相外延（LPE）以及溅射等工艺。
这些工艺方法各有优缺点，例如，CVD法可以获得大面积、均匀性好的薄膜，但设备投资较大；PVD法则可以获得高质量的薄膜，但生产效率相对较低。
多晶硅薄膜的性能参数主要包括其厚度、结晶度、表面形貌、掺杂浓度以及载流子迁移率等。
多晶硅薄膜的制备及其应用
多晶硅薄膜的制备及其应用多晶硅薄膜是一种非常有用的材料，它可以用于太阳能电池、平面显示、半导体器件等很多方面。
本文的主要目的是介绍多晶硅薄膜的制备方法及其应用。
一、多晶硅薄膜的制备方法多晶硅薄膜的制备方法主要有两种：PECVD法和热解法。
PECVD法是一种化学气相沉积方法，它可以通过将硅源气体和掺杂气体引入反应室中，使其在被加热的硅衬底上反应生成多晶硅薄膜。
这种方法具有制备工艺简单、掺杂均匀等优点，但是薄膜的晶粒尺寸比较小，不能用于制备大尺寸的多晶硅薄膜。
热解法是一种热化学气相沉积法，它可以通过将硅源气体和掺杂气体引入高温反应室中，在高温下反应生成多晶硅薄膜。
这种方法具有制备大尺寸多晶硅薄膜的优点，但是硅源气体的流动性较差，容易导致薄膜表面的不均匀性。
二、多晶硅薄膜的应用多晶硅薄膜的应用非常广泛，下面将逐一介绍。
1、太阳能电池太阳能电池是利用太阳能将光能转化为电能的设备。
多晶硅薄膜可以作为太阳能电池的基底材料，也可以作为太阳能电池的掺杂层。
太阳能电池的效率主要取决于多晶硅薄膜的品质，因此，制备高质量的多晶硅薄膜对于太阳能电池的发展非常重要。
2、平面显示平面显示是指各种电子显示设备，如液晶电视、电脑显示器等。
多晶硅薄膜可以作为平面显示器的 TFT 电极材料，可以提高平面显示器的分辨率和亮度，同时可以降低 TFT 厚度和电极的电阻，提高平面显示器的性能。
3、半导体器件多晶硅薄膜可以作为半导体器件中的基底材料，并用于制备 MOS 器件、PN 结、金属硅接触等器件。
多晶硅薄膜的高晶界密度和低表面缺陷密度使其具有优异的电性能和微观结构，提高了半导体器件的性能。
4、其他应用多晶硅薄膜还可以用于 MEMS（微机电系统）、传感器、生物芯片、纳米器件等领域。
多晶硅薄膜作为微电子器件的材料具有广阔的应用前景。
三、多晶硅薄膜的未来发展方向随着新型移动终端、全息投影等技术的发展，对多晶硅薄膜的要求越来越高。
在未来的发展中，多晶硅薄膜需要进一步提高光电转换效率，降低生产成本，并探索多晶硅薄膜在其他领域的应用。
多晶硅薄膜太阳能电池的研制及发展趋势
多晶硅薄膜太阳能电池的研制及发展趋势下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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多晶硅太阳能电池的制备与应用
多晶硅太阳能电池的制备与应用随着能源危机的加剧，太阳能被视为一种重要的清洁能源。
而多晶硅太阳能电池是目前商业化生产的最主流的太阳能电池之一。
接下来，我们将对多晶硅太阳能电池的制备和应用进行介绍。
一、多晶硅太阳能电池的制备1.多晶硅的制备多晶硅是一种结晶度不高、晶界较多的硅材料。
它主要是通过削片法制备获得的，即依照硅单晶的生长原理，利用熔融硅块在绝热条件下结晶形成多晶硅块，然后在室温下进行自流平晶粒生长。
制备的多晶硅块颜色为银白色，表面平整。
2.多晶硅太阳能电池的制备将多晶硅块进行切片，得到薄片后，利用硼扩散工艺对硅薄片进行掺杂，形成一个PN结。
然后在硼热扩散过程中，将前表面附着一层渐进式地减小厚度的氧化硅氧化膜，通过电极连接器将电子收集电极和口径较大的PN结连接，形成多晶硅太阳能电池。
二、多晶硅太阳能电池的应用1. 屋顶式发电系统屋顶式太阳能发电系统比较适用于家庭、学校、医院等小型场所的供电。
多晶硅太阳能电池板系列物理性能稳定，太阳能电池接触面密度大，强度高，适用于各种气候条件，具有长寿命、低耗和高效的特点。
2. 光伏发电站多晶硅太阳能电池面板在大型光伏发电站建设中，得到了广泛的应用。
它们具有品质稳定，发电效率较高、发电寿命长的特点。
在构建光伏发电站时，选用高质量的多晶硅太阳能电池板，可以更加稳定的发电效益和较长的使用寿命。
3. 多晶硅太阳能电池的其他应用多晶硅太阳能电池还可以应用于太阳能风扇、太阳能路灯、太阳能水泵等太阳能设备，用于提供电力供应。
总结：随着能源需求和环境问题的加剧，太阳能作为一种绿色的清洁能源受到越来越多的重视。
多晶硅太阳能电池由于制备简单、应用广泛等优点，成为商业化生产的主流太阳能电池之一。
它在应用中可以发挥重要的作用，为未来的清洁能源建设提供有力支持。
多晶硅薄膜的制备方法
多晶硅薄膜的制备方法1.热退火法热退火法是多晶硅薄膜最常用的制备方法之一、首先，在硅基底上通过物理气相沉积或化学气相沉积方法制备非晶硅薄膜。
然后，通过高温热退火过程，在适当的温度下使非晶硅薄膜晶化为多晶硅薄膜。
热退火的温度和时间可以根据具体需求进行调节。
2.金属诱导侧边凝聚法金属诱导侧边凝聚法是通过在非晶硅薄膜旁边加入一层金属薄膜，利用金属和硅之间的反应，使非晶硅薄膜晶化为多晶硅薄膜。
在加热过程中，非晶硅薄膜结构发生变化，晶化核心从金属和硅界面开始生长，最终形成多晶硅薄膜。
这种方法可以获得较高质量的多晶硅薄膜。
3.电子束热退火法电子束热退火法是一种高能量束束退火技术，适用于较大面积的多晶硅薄膜制备。
在该方法中，利用电子束炉对非晶硅薄膜进行加热，使其晶化为多晶硅薄膜。
电子束热退火过程中，可以控制退火温度和时间，从而获得所需的多晶硅薄膜结构。
4.局部激光结晶法局部激光结晶法是一种非接触式的多晶硅薄膜制备方法。
在该方法中，通过激光束对非晶硅薄膜进行扫描，局部加热使非晶硅薄膜晶化为多晶硅薄膜。
局部激光结晶法可以实现高精度的晶化控制，并且对硅基底产生的热影响较小。
5.微波诱导加热法微波诱导加热法是一种通过微波加热非晶硅薄膜来实现多晶硅化的方法。
在该方法中，通过微波功率的调节，控制非晶硅薄膜的加热过程，使其晶化为多晶硅薄膜。
微波诱导加热法具有加热均匀、响应速度快的特点，适用于大面积多晶硅薄膜的制备。
综上所述，目前多晶硅薄膜的制备方法包括热退火法、金属诱导侧边凝聚法、电子束热退火法、局部激光结晶法和微波诱导加热法等。
这些方法各具特点，可以根据具体需求选择合适的方法进行制备。
未来，随着科技的进步，多晶硅薄膜的制备方法还将不断创新和改进，以满足不同应用领域的需求。
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多晶硅薄膜太阳电池的制备- 1 -- 2 -目 录摘 要 (1)1引言 (1)2多晶硅薄膜太阳电池 (2)2.1电池工作原理 (2)2.2电池结构特点 (3)2.3电池构成 (4)3多晶硅薄膜太阳电池制备方法 (4)3.1半导体液相外延生长法（LPE 法） (5)3.2区熔再结晶法（ZMR 法） (5)3.3等离子喷涂法（PSM ） (6)3.4层叠法 (6)3.5化学气相沉积法（CVD ） (7)3.6固相结晶法（SPC ） (7)4多晶硅薄膜太阳电池的测试 (8)4.1 太阳能电池片组件测试仪硬件结构 (8)4.2功能特点 (8)4.3主要测试指标 (9)- 3 - 5 结束语..........................................................9 6致谢 ...........................................................10 参考文献 (11)多晶硅薄膜太阳电池的制备摘 要：近年来，随着可持续发展，环境保护等观念的深入人心，以及常规化石能源的日渐枯竭，太阳电池研究的主要任务转到了如何成为替代能源的方向上来。
但是，基于硅片的太阳电池成本下降的空间有限，很难与常规能源相竞争。
硅片成本占到太阳电池原料与能耗成本的95％以上，因此，降低太阳电池成本的主要途径之一是制造薄膜电池。
本文着重研究用于太阳电池的多晶硅薄膜的制备技术以及对太阳电池的测试。
太阳能电池的性能,理应在特定的太阳光条件下进行测量。
但是，由于季节的变化、地区的差别和气候条件等各种因素的影响，使测量结果难以精确和稳定。
在实验室内，常用经标准阳光定标的标准片和模拟太阳光谱的光源进行测试。
关键词：太阳电池原料;薄膜电池;模拟太阳光谱;光源进行测试1 引 言鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加,世界上许多国家掀起了开发和利用新能源的热潮。
在新能源中,特别引人瞩目的是不断地倾注于地球的永久性能源——太阳能。
太阳能是一种干净、清洁、无污染、取之不尽用之不竭的自然能源,将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重要技术基础,世界各国都很重视。
195年美国贝尔实验室研制成功第一个实用的硅太阳能电池,并于其后不久正式用于人造卫星。
20世纪70年代开始,发展了许多制作薄膜太阳能电池- 4 - 的新材料,CuInSe 、CdTe 薄膜和有机膜等;近20年来大量的研究人员在该领域中的工作取得了可喜的成绩。
薄膜太阳能电池以其低成本、高转换效率、适合规模生产等优点,引起生产厂家的兴趣,薄膜太阳能电池的产量迅速增长。
也正是为了进一步降低晶体硅太阳能电池的成本,近几年来,各国光伏学者发展了晶体硅薄膜电池。
多晶硅薄膜电池既具有晶体硅电池的高效、稳定、无毒和资源丰富的优势,又具有薄膜电池工艺简单、材料节省、成本大幅度降低的优点,因此多晶硅薄膜电池的研究开发已成为近几年的热点。
2多晶硅薄膜太阳电池2.1 电池工作原理光生伏打效应是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象，是当物体受光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。
严格来讲，包括两种类型：一类是发生在均匀半导体材料内部；一类是发生在半导体的界面。
虽然它们之间有一定相似的地方，但产生这两个效应的具体机制是不相同的。
通常称前一类为丹倍效应[1]，而把光生伏打效应的涵义只局限于后一类情形。
当两种不同材料所形成的结受到光辐照时，结上产生电动势。
它的过程先是材料吸收光子的能量，产生数量相等的正﹑负电荷，随后这些电荷分别迁移到结的两侧，形成偶电层。
光生伏打效应虽然不是瞬时产生的，但其响应时间是相当短的。
1839年，法国物理学家A. E. 贝克勒尔意外地发现，用两片金属浸入溶液构成的伏打电池，受到阳光照射时会产生额外的伏打电势，他把这种现象称为光生伏打效应。
1883年，有人在半导体硒和金属接触处发现了固体光伏效应。
后来就把能够产生光生伏打效应的器件称为光伏器件。
当太阳光或其他光照射半导体的PN 结时，就会产生光生伏打效应。
光生伏- 5 - 打效应使得PN 结两边出现电压，叫做光生电压。
使PN 结短路，就会产生电流——光生伏打效应原理。
半导体界面包括有:由于掺杂质不同而形成的P 型区和N 型区的界面,即PN 结；金属和半导体接触的界面；不同半导体材料制成的异质结界面以及由金属－绝缘体－半导体组成的 MIS 系统的界面。
在这些界面处都存在有一个空间电荷区,其中有很强的电场,称为自建电场。
光照产生的电子－空穴对，在自建电场作用下的运动，就是形成光生伏打效应的原因。
下面以PN 结为例进一步具体说明。
(P —N 结)在PN 结交界面处N 区一侧带正电荷，P 区一侧带负电荷，空间电荷区中自建电场的方向自N 区指向P 区。
由于光照可以在空间电荷区内部产生电子－空穴对，它们分别被自建电场扫向N 区和P 区,就如同有一个电子由P 区穿过空间电荷区到达N 区,形成光致电流。
在空间电荷区附近一定范围内产生的电子－空穴对，只要它们能通过扩散运动到达空间电荷区,同样可以形成光致电流,光照产生的电子和空穴扩散运动所能走的距离为扩散长度。
光致电流使N 区和P 区分别积累了负电荷和正电荷，在PN 结上形成电势差,引起方向与光致电流相反的N 结正向电流。
当电势差增长到正向电流恰好抵消光致电流的时候，便达到稳定情况，这时的电势差称为开路电压。
如果PN 结两端用外电路连接起来，则有一股电流流过，在外电路负载电阻很低的情况，这股电流就等于光致电流，称为短路电流。
- 6 - 2.2 电池结构特点在半导体太阳能电池中,吸收太阳光能量所必要的半导体膜的厚度可以非常薄。
对硅来说,在太阳光谱峰值附近5.0×10-7m ～6.0×10-7m 处,吸收值为104/cm 数量级。
从原理上讲,几μm 厚就可以吸收大部分的能量,但实际多晶硅薄膜的厚度一般是50μm 。
正因为如此,人们研制了薄膜型太阳能电池,太阳能电池的薄膜化是以降低地面用太阳能电池制作成本和节省昂贵的半导体电池结构材料为目的的。
为了从机械强度上支撑电池薄膜活性层,就需要衬底。
当然,衬底材料也应该是便宜的。
所以,在大部分的实例中,衬底都不是半导体材料。
在衬底上形成的半导体薄膜是多晶体或非晶体,而不必是单晶体。
衬底上的半导体薄膜,可以通过各种途径形成:物理的和化学的生长法以及把衬底在熔融半导体材料中浸渍等方法。
薄膜电池的转换结构与单晶电池的结构一样,有p-n 结型、肖特基型、MIS 型及异质结型等。
其不同点在于:衬底对半导体薄膜形成工艺的影响,晶界和膜厚的作用,以及薄膜特有的材料、电学方面的性质,这些都是不容忽视的。
正是由于这些因素的制约,硅薄膜电池的特性仍落后于单晶硅太阳能电池的水平,尚处试验阶段,未达到实用化的程度。
2.3 电池构成1、绝缘基板上的电池结构图表示以铝为基板的结构。
这是一种n+-p-p+-Al 基板形式,因为基板是绝缘体,所以需要取出p+一侧的电极,其Si 层的特性是:p+层:20μm ～40μm 厚,电阻率10-3欧姆厘米;p 层:5μm ～20μm 厚,杂质浓度为1016/cm3;n 层:014μm ～4μm 厚,杂质浓度为1019/cm3,p 层n+层的生长都采用SiHCl3外延生长,真空蒸镀铝电极,并蒸镀一层减反射膜,做成4cm ～10cm 的太阳能电池。
- 7 - 2、石墨基板上的电池结构以石墨为基板的硅薄膜太阳能电池的结构与绝缘基板上的电池结构形式相同。
硅层的特性为p+层:10μm ～40μm 厚,电阻率2～3×10-8欧姆厘米;p 层:8μm ～10μm,电阻率:0.2～2欧姆厘米;n+层:0.2μm ～0.4μm 厚,电阻率1～2×10-3欧姆厘米;石墨基板3cm ×3cm 。
3多晶硅薄膜太阳电池制备方法3.1 半导体液相外延生长法（LPE 法）LPE 法生长技术已广泛用于生长高质（LPE 法）量的外延层和化合物半导体异质结构，如GaAs 、AIGaAs 、Si 、Ge 、siGe 等。
LPE 可以在平面和非平面衬底上生长，能获得结构十分完美的材料。
用LPE 技术生长晶体硅薄膜来制备高效薄膜太阳电池，近年来引起了广泛兴趣。
LPE 生长可以进行掺杂，形成n-型和p-型层，LPE 生长设备为通用外延生长设备，生长温度为300°C-900°C ，生长速率为0.2μm-2μm ／min ，厚度为0.5μm-100μm 。
外延层的形貌决定于结晶条件，并可直接获得具有绒面织构表面的外延层。
3.2 区熔再结晶法（ZMR 法）在硅（或其它廉价衬底材料上）形成SiO ，层，用Lp-CVD 法在其上沉积硅层（3μm-5μm ，晶粒尺寸为0.01-0.μm ），将该层进行区熔再结晶（ZMR ）形成多晶硅层。
控制ZMR 条件，可使再结晶硅膜中的腐蚀坑密度由1×I07cm-2下降到1-2×106cm-2，同时（1 0 0）晶相面积迅速增加到90％以上。
为了满足光伏电池对层厚的要求，在ZMR 层上用CVD 法生长厚度为50μm-60μm 的硅层作为激活层，用扫描加热使其晶粒增大至几毫米，从而形成绝缘层硅结构（SOI ），激活层为p- 8 - 型，电阻率为1Ω?cm-2Ω?cm 。
为获得高质量的激活层，在进行Lp-CVD 前，对ZMR 层表面进行HCI 腐蚀处理。
为制备多晶硅薄膜太阳龟池，在激活层表面进行腐蚀形成绒面织构，并在其上进行n-型杂质扩散形成p-n 结，然后进行表面钝化处理和沉积减反射层，并制备上电极，进行背面腐蚀和氢化处理，制作背电极，即制成多晶硅薄膜太阳能电池。
上述结构不但有效地降低串联电阻，还能增加背反射。
在10cm ×10cm 面积上获得转换效率为14. 22％的多晶硅薄膜太阳电池。
3.3 等离子喷涂法（PSM ）采用DC 一RF 混合等离子系统。
以纯度为99.9999％，粒度为50μm 一150μm 的p-型晶体硅粉作为原材料，用Ar 气作为携带气体，由DC-RF 等离子体进行喷涂。
原料贮存盒和携带气体管道涂覆Si-C-N-O 化合 物，防止金属杂质污染。
硅粉在高温等离子体中加热熔化。
熔化的粒子沉积在衬底上，衬底由加热器加热，沉积前，用红外热偶测试衬底温度，使之保持在1200℃，沉积室由不锈钢制成，用无油泵抽真空，其真空度为1.33×10-2pa 。
等离子体由Ar 和少量H 构成，沉积时压强为8×10-8pa 。
沉积的多晶硅膜厚度为200μm-1000μm 。
多晶硅晶粒尺寸为20μm-50μm ，沉积速率大于10μm ／s 。