创业投资引导基金动作机制研究——基于共同代理关系视角.pdf

郑州人学博,l:学位论文摘要降低光伏系统的成本首先要降低组件成本,而要降低组件成本首先要降低材料成本,特别是晶硅材料成本。即一是提高光电转换效率,二是薄膜化(或薄层化、薄片化)。太阳能电池厚度减小时,由于透射光引起的损失随着厚度的减小而增大, 对于间接禁带材料硅来说,这种损失比直接禁带材料的大。电池中光损失主要来源于以下三方面:①表面反射的损失;②进光面电极材料的覆盖面积对入射光总能量的损失;③由于电池厚度过薄而造成的透射损失。针对光损失引入的陷光结构包括:①电池进光面减反,一般常采用蒸镀减反膜或表面织构;②光线射入电池体内后,增加光在吸收层的路径。例如,使吸收层的折射率大于其上下层织构材料以及加强背反射,使没有吸收的光再次返回电池吸收层,进行二次吸收;③尽量减少进光面栅线电极覆盖的面积,同时以能将光生电流最大限度的输出。计算表明:由于长波光子的低吸收率,材料薄至5蛳m 时,电池的光电流密度随着减小。从光程计算出发来设计高收集效率的陷光结构, 可使这种减小得以补偿。目前国际上晶体硅太阳能电池厚度一般在5蛳m以上,陷光措施主要采取蒸镀减反膜或在表面制备绒面,单从减反效果上,绒面优于减反膜,因此,晶体硅电池中采用绒面技术是提高电池效率的措施之一。①单晶硅绒面电池的表面常采用碱腐蚀方法在表面构造金字塔结构:②多晶硅电池目前国际上大规模生产时,电池表面减反一般只采用si挑减反膜的方法。多晶硅绒面电池实验室效率虽已达到 %以上,但多晶硅绒面技术还没有广泛地应用于大规模生产,关键在于如何控制多晶硅绒面微结构的均匀性、稳定性和界面接触。硅基薄膜太阳能电池在陷光上仅采用表面减反是不够的,常采用的陷光结构足:织构透明电极及背表面增反膜等。因此对透明电极材料的研究是很必要的。目前绒面sn02透明导电玻璃已产业化,但以此为衬底通过PEcvD制备“c:si:H薄膜时,在氢等离子体中sn02膜不稳定,易被还原变黑。而znO膜在氢等离子体中具有较好的稳定性,且渗杂znO薄膜的性能已可以与11’o和sn02薄膜相比。冈此,在Ⅳc:si:H薄膜太阳能电池中,采用zno:A1膜作为透明电极材料已成为趋势。郑州人学博f:学位论文 R前主要是稳定znO:Al膜T艺条件,解决大面积均匀成膜T艺,制备性能优良的绒面Zno:A1膜。针对以上问题,本论文从两方面研究了硅基太阳能电池的陷光材料与陷光结构: l、晶体硅太阳能电池表面纵构及陷光效果的研究(包括多晶硅绒面电池的制作) 晶体硅太阳能电池包括单晶硅和多晶硅。对于单晶硅绒面用NaoH碱液腐蚀就可以得到理想的绒面结构,从而降低了其表面光的反射,提高了电池效率;多晶硅电池的出现主要是为了降低成本,其材料制作成本低于cz材料。多晶硅太阳电池由于多晶硅晶粒取向的多样性,不能用传统的单晶硅绒面制备技术。多晶硅各个晶粒的晶向不一样,使用碱腐蚀,仅能在(1∞)取向的晶粒上得到好的金字塔表面,不能在其它取向的晶粒上得到很好的金字塔形貌。许多研究者在多晶硅的表面织构化方面做了很多探索,其中酸腐蚀技术最有可能应用于大面积多晶硅太阳电池的工业化生产。酸腐蚀技术的优点是工艺简单,不需要特定的反应装置, 成本低,适于工业生产。酸腐蚀技术存在的阔题是:稳定腐蚀条件;进行大面积制作;将多晶硅绒面应用于电池。本论文主要解决了以下问题: (1)本论文采用酸化学腐蚀法,对绒面的腐蚀液成份按高HF低HN03和低HF高 HN03分别进行实验,找到了一个可以制作出良好绒面的腐蚀液配比范围; (2)在大量实验的基础上,研究了绒面微结构形成机理,首次提出多晶硅绒面均匀形貌形成的机制及控制反应的关键点: (3)优化绒面腐蚀条件,制备大面积绒面,%; (4)探索该绒面应用于多晶硅太阳能电池的工艺路线及处理条件。在电池制备条件较差的实验条件下,制各了尚未优化的多晶硅绒面电池(未钝化、无背电场), 效率已达到8%。达到目前国内报道的多晶硅绒面电池效率水平; (5)在尝试了多种方法的基础上,首次提出①多晶硅绒面电池的扩散工艺中的关键问题及改进方法;②电极烧结条件与绒面微结构的关系。 2、薄膜微晶硅(耻:si:H)太阳能电池陷光结构及透明电极材料及其织构化的研究在微晶硅薄膜pil|结构太阳能电池的制作中,光生电子和空穴主要在i层产生, 因此要求i层麻尽量多的吸收入射的太阳光才可以得到更多的光生载流子。显然增加光在i层通过的路径可以增加入射光的利用率。但如果i层太厚,微晶硅薄膜电池的成本会增加,因此又希望尽可能地减小i层的厚度以降低沉积时间和成郑州人学蹲}:学位论文本。实验和理论均已证明,在电池中引入陷光结构可以有效地减小吸收层的厚度进而减少了沉积时间。在pin结构电池中,陷光结构是联合前电极TcO的表面l:}{ 构和高的背反射电极来实现的。因此,硅基薄