[01769505]电感耦合等离子体化学气相沉积法制备多晶硅薄膜太阳电池

本成果采用电感耦合等离子体化学气相薄膜沉积系统制备多晶硅薄膜太阳电池,采用的器件结构为“Glass/ITO/p-Si：H（150nm）/i-Si：H（1um）/n-Si：H（200nm）/ZnO：Al”（1cm×1cm）,在标准太阳光谱AM1.5条件下,器件转换效率达10.2%。 本成果是对传统非晶硅薄膜太阳电池技术的一种改进,通过优化光伏转换材料的结晶质量,提高了硅基薄膜太阳电池的光电转换效率及工作性能的稳定性。传统上,非晶硅薄膜太阳电池的转换效率较低,国内的组件效率不到8%,且有严重的光致衰退（S-W）效应,源于其制作材料—非晶硅薄膜的微结构特性。非晶硅中有严重的长程无序,结构缺陷多,对微弱光虽有较好的吸收系数,但是光生电子-空穴对在到达电池电极前比较容易发生热复合,从而对发电没有贡献。 为此,本成果改进了传统的电容耦合式化学气相沉积技术（CCP-CVD）,采用新型的电感耦合式放电化学气相薄膜沉积技术（ICP-CVD）制备硅基薄膜并用于太阳电池的制作。由于放电机制的不同,ICP比CCP有更高的等离子体密度,分解的反应源气体基团活性更高,可在更低的衬底温度下制备高结晶质量的硅基薄膜,进而提高制备太阳电池的光电转换性能。 本成果在ICP-CVD系统的设计与制造、低温高结晶质量硅基薄膜沉积技术、高效硅基薄膜太阳电池制作技术等方面实现了关键突破,对推进相关领域的技术研发和产业化具有重要意义。