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基于磁控溅射和金属诱导结晶的多晶硅薄膜
  • 项目名称：基于磁控溅射和金属诱导结晶的多晶硅薄膜
  • 项目类别：面上项目
  • 批准号：61176059
  • 申请代码：F040306
  • 项目来源：国家自然科学基金
  • 研究期限：2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人：王健
  • 依托单位：清华大学
  • 批准年度：2011
中文摘要：

生产成本是限制太阳能电池进行大规模商业应用的主要因素。现有的薄膜硅太阳能电池虽然具有低成本的潜力，但受制作技术的限制，性价比尚不如主流的晶硅电池。本课题的目标研究出一种成本极低、可用于太阳能电池的多晶硅薄膜制作技术。课题的主要创新点在于采用磁控溅射和金属诱导晶化来制作高结晶质量、电学特性可控的多晶硅薄膜。主要研究内容包括满足太阳能转化要求的低含氮量非晶硅薄膜的磁控溅射技术；磁控溅射硅薄膜金属诱导结晶的物理机理、制备方法和物性分析；诱导结晶的多晶硅薄膜的电学特性和陷光结构。通过本项目的研究，有望为低成本的薄膜太阳能电池开发出一条新的技术路线。

中文主题词： 多晶硅薄膜；磁控溅射；金属诱导晶化；太阳能电池；
英文摘要：

polysilicon；thin film；magnetron sputtering；MIC；solar cell

英文主题词： polysilicon；thin film；magnetron sputtering；MIC；solar cell
结论摘要：

生产成本是限制太阳能电池进行大规模商业应用的主要因素。现有的薄膜硅太阳能电池虽然具有低成本的潜力，但受制作技术的限制，性价比尚不如主流的晶硅电池。本课题的目标研究出一种成本极低、可用于太阳能电池的多晶硅薄膜制作技术。课题的主要创新点在于采用磁控溅射和金属诱导晶化来制作高结晶质量、电学特性可控的多晶硅薄膜。主要研究内容包括满足太阳能转化要求的低含氮量非晶硅薄膜的磁控溅射技术；磁控溅射硅薄膜金属诱导结晶的物理机理、制备方法和物性分析；诱导结晶的多晶硅薄膜的电学特性和陷光结构。 本项目通过磁控溅射+铜、锑诱导晶化的方法，实现了高结晶质量，电学特性可控的p、n型多晶硅薄膜。基于以上p、n型多晶硅薄膜，分别在n、p型衬底上实现了pn结的二极管整流特性。采用Cu诱导晶化p型硅薄膜，在n型衬底上，实现了基于磁控溅射硅薄膜的光生伏特效应，开路电压达到0.4V。通过本项目的研究，为低成本的薄膜太阳能电池开发出一条新的技术路线。同时本项目研究过程中形成的玻璃金属封接、载流子少子寿命测试系统、太阳能电池建模与参数提取软件的研究成果，还可应用于太阳能集热器、GaN基LED、太阳能电池性能测试等方面。

成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 33
  • 5
  • 0
  • 0
  • 1
期刊论文
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