薄膜太阳电池用TCO薄膜制造技术特性研究

来源 :第十一届中国光伏大会暨展览会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huei59
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磁控溅射&湿法刻蚀技术和LP-MOCVD技术是制造绒面结构ZnO-TCO薄膜的主流生长技术;绒面结构可以提高薄膜太阳电池效率和稳定性,从而降低生产成本。 高迁移率TCO薄膜以及柔性衬底TCO薄膜是当前研究开发的重点。本文概括地阐述了玻璃衬底以及柔性衬底透明导电氧化物薄膜(transparentconductive oxides,TCO)及其在硅基薄膜太阳电池应用方面的最新研究成果。具体内容:①利用磁控溅射技术,采用Zn-Al合金靶和ZnO陶瓷靶低温(Ts~200~280℃)制造绒面结构ZnO-TCO薄膜并应用于硅基薄膜太阳电池(包括a-Si薄膜电池以及μc-Si薄膜电池),可实现玻璃衬底镀膜尺寸S=30 cm×30cm。磁控溅射技术镀制znO-TCO薄膜过程中适当加入H2有效提高了薄膜的光电性能。②利用LP-MOCVD技术实现在PET等柔性衬底上低温生长绒面结构ZnO-TCO薄膜,方块电阻~10~20Ω,PET/ZnO可见光范围透过率75%~80%,初步应用于a-si薄膜电池转换效率达6.3%(电池结构:PET/ZnO/pin-a-Si/A1),其中薄膜材料及薄膜电池生长温度~125~150℃。③镀制高迁移率In2O3基薄膜,即IMO薄膜、IWO薄膜以及IM/WO薄膜。主要薄膜生长技术有梯度速率镀膜以及共掺杂技术。薄膜厚度~100 mn时,电子迁移率达~67.1 cm2/Vs,可见光及近红外区域透过率~75%~90%。④CH3COOH溶液湿法刻蚀调制MOCVD-ZnO薄膜表面形貌特征,改善了TCO/Si薄膜界面,从而提高了薄膜电池性能。⑤缓冲层技术应用:衬底(包括玻璃衬底或者柔性衬底)与TCO薄膜之间镀制适当的缓冲层(buffer),有效提高了薄膜性能。
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