材料与化工学院 10化学 201004034043043 任羽

多晶硅薄膜太阳能电池

一、 文献综述

薄膜电池是实现太阳电池的主要途径，多晶硅薄膜电池由于具有较高的转换效率和大幅度降低成本而逐渐成为人们研究的热点，多晶硅薄膜电池研究的关键技术是发展性能优良的廉价衬底材料【1】，多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外，另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术，这样制得的太阳能电池转换效率明显提高。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法，包括低压化学气相沉积（LPCVD）和等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺。此外，液相外延法（LPPE）和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池【2】。

1.国内外的研究现状

1.1国外的研究现状

德国费莱堡太阳能研究所采用区馆再结晶技术在FZ Si衬底上制得的多晶硅电池转换效率为19％，日本三菱公司用该法制备电池，效率达16.42%。 半导、芯片、集成电路、设计、版图、芯片、制造、工艺、制程、封装、测试、液相外延（LPE）法的原理是通过将硅熔融在母体里，降低温度析出硅膜。美国Astropower公司采用LPE制备的电池效率达12．2％【2】。

1.2我国的研究现状

中国光电发展技术中心的陈哲良采用液相外延法在冶金级硅片上生长出硅晶粒，并设计了一种类似于晶体硅薄膜太阳能电池的新型太阳能电池，称之为“硅粒”太阳能电池，但有关性能方面的报道还未见到【3】。

【4】2、多晶硅薄膜太阳能电池的优缺点

2．1优点

多晶硅薄膜太阳能电池是兼具晶体硅太阳能电池的高光转化率，稳定长寿和非晶硅太阳能电池的材料制备工艺简单、成本低、并且没有污染，可大面积生长等优点于一身的新一代太阳能电池，具有广阔的发展前景。

2.1缺点

多晶硅薄膜的晶粒尺寸、晶粒形态、晶粒晶界、膜厚以及基本有害杂质的含量及分布方式严重地影响着太阳能电池的性能仍落后于晶体硅太阳能电池的主要原因。

3.电池工作原理

多晶硅薄膜太阳能电池是将多晶硅薄膜生长在低成本的衬底材料上【5】，，用相对薄的晶体硅层作为太阳能电池的激活层，不仅保持了晶体硅太阳能电池的高性能和稳定性，而且材料的用量大幅度的下降，明显地降低了电池的成本，多晶硅薄膜电池的工作原理与其它太阳能电池一样，是基于太阳光与半导体材料的作用而形成光伏效应【6】。光与半导体

的相互作用可以产生光生截流子。当将所产生的电子空穴对靠半导体内形成的势垒分开到两级时，两级间会产生电势，称为光生伏打效应，简称光伏效应

4.要解决的问题

通过实验方法和实验参数来获得大颗粒、取向规则、低杂质、低空隙率、少晶粒晶界、均匀且厚度可控的高质量多晶体薄膜，从而进一步提高多晶体薄膜太阳能电池光电转化率，并进一步降低成本，使得多晶硅薄膜太阳能电池的发电能力及成本能够与常规能源相竞争，进而取而代之【8】【7】。 。

多层的光能转化材料，提高光能转化率，二氧化钛的价钱便宜，涂一层二氧化钛的膜可以增加光能的转化率

二、实验方案

太阳能电池根据所用材料的不同【11】【9】【10】。 ，太阳能电池还可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池、塑料太阳能电池，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位多晶硅薄膜电池由于所使用的硅远较单晶硅少，又无效率衰退问题，并且有可能在廉价衬底材料上制备，其成本远低于单晶硅电池，而效率高于非晶硅薄膜电池，因此，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位【12】。太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换

方式。

二氧化钛这种涂料的组成。将纳米二氧化钛纳米微粒涂上硫化镉或硒化镉，然后将其放入酒精和水的混合液中就形成了粘稠的糊状物【13】。涂到透明的导电物质上以后，这种涂

【14】料就会把光转化为电能

1. 主要原料 。

二氧化钛，氟化的玻璃，SiF4,PH3,氢气，晶体硅

2. 太阳能多晶硅薄膜电池的制作过程

第一步：在较低的温度300℃下，用叠层技术，在经预先氟化的玻璃衬底上沉积多晶薄膜。在低温下用等离子效应增强化学气相沉积法沉积大面积多晶体薄膜。一般p-型掺杂多晶硅薄膜用叠层技术沉积，其厚度为0.28～5.78mm。典型的沉积条件为：SiF4流量60sccm，氢流量为15sccm，沉积温度为300℃，微波功率为200W，压强为53.3pa。进行卜型掺杂沉淀在氢气中混合10ppmPH3，流量为18sccm.每次沉积持续和原子氢处理时间为10s。由于沉积时，掺杂用的PH3和原SiF4加入氢等离子体区域，这样可以较好地控制膜的P和Si的比例。

第二步：在沉积了多晶薄膜的玻璃衬底上在涂上一层二氧化钛膜，先把二氧化钛粉末放入研钵中与粘合剂进行研磨，接着用玻璃棒缓慢地在衬底玻璃上进行涂膜，把二氧化钛膜放入酒精灯下烧结10～15分钟，然后冷却 。

第三步：在100K～400K温度范围内，用霍尔效应和电导测量确定其载流电子运输特性。

三、参考文献

【1】 .cn/html/0096/200662

8_10576.html

【2】 /Html/cyxxny/2007

-11/9/162953972.html

【3】 吴斌，汪建华，满卫东。多晶硅薄膜太阳能电池的

研究现状。世界科技研究与发展，2008，Vol.30:688～693

【4】 学术论文 李鹤 《多晶硅薄膜太阳电池的研究》

【5】 /webpage/paper/200812

/2008120815551100003.htm

【6】 澳）MARTIN A.GREEN 《太阳能电池工作原理、技术

和系统应用》20xx年

【7】 胡兴军，太阳能光伏发电产业综述。上海电力，

2008,4:365～369

【8】 李晓波，方玲。关于太阳能的市场应用前景分析，

经济管理，2008,12

【9】 许辉《二氧化钛双层膜制备及其在染料敏化太阳能

电池》北京化工大学

【10】 李新丽《高活性纳米二氧化钛复合薄膜的制备与

性能》兰州理工大学

【11】 /zhishi/2006/11

/INEN_52227.html

【12】 /question/44359530

.html

【13】 胡希《基于DSSC光阳极二氧化钛的制备改性及

光电性能的研究》南开大学 2011

【14】 /company_web/sale-det

ail-7171447.html

第二篇：绿色化学期末小论文说明

《绿色化学》课程期末论文写作要求

绿色化学期末考试以论文的形式进行考核。

1．具体内容：以某一你感兴趣的知识点为中心，写一篇与“绿色化学”有关的综述性的论文。要求主题突出、论点明确、数据真实可靠，文字精炼、层次分明。字数：3000－5000

2．论文的撰写

（1）题名 应以最恰当、最精炼的词语恰如其分地反映论文中最重要的特定内容，要求直接、简明、醒目，一般不超过20个字。

（2）署名 写明姓名、专业、学号

（3）摘要 摘要是对论文的内容的简短陈述，应具有独立性和自创性，即不阅读论文就能获得必要的信息。所以应直截了当地阐明论文的主要内容。中文摘要一般以200～300字为宜。摘要要用第三人称写，不能罗列段落标题来替代摘要。

（4）关键词 从题名、层次标题及正文中选取能表达文献主题概念的单词或术语。每篇论文可选取3～8个词作为关键词。

（5）引言 引言是很重要的部分，从中读者可了解研究工作的背景和所处的地位。

在写引言时要言简意赅，突出重点，开门见山，一提笔就切题，不能铺垫太远。表述作者研究成果的意义和评述他人已有成果时，一定要实事求是，用语要恰当其分。简短的引言不要分段论述，不要插图列表和数学公式的推导证明。

（6）正文

正文是论文的核心部分，占全文的主要篇幅。综述类文章应包括评述和进展。要尽量公正客观、结合实际、有深度、全面又突出侧重，既有一般叙述，又有典型实例和数据。语言表达清楚、简洁，应尽量用文字表述，用文字不易说清楚的，或者说明比较烦琐的，可用图或者表来表示。

图要求：主辅线粗细分明、轮廓线和曲线用粗线，尺寸线和坐标轴用细线，坐标刻度朝向图内。

表要求：三线表。

单位要求：单位要求采用国际标准单位。

(7)结论

结论是最终、总体的总结，应准确、完整的概括论文的内容。措词要严谨，不能使用“大概”、“也许”、“可能”等含糊其词，也不能自我评价。

(8)参考文献

列出在正文中被引用过，并且正式发表的文献资料。文献著录格式按国家标准，采用顺序编码制（按正文中对参考文献引用的先后顺序对其编码）。作者不超过3位应全部列出，超过3位时要列出前3位，后面加“，等”或“，et al”。姓名之间用“，”分隔。中外作者的姓名一律姓前名后。国外作者的名字部分应缩写，缩写后不加缩写点。中国作者姓名按汉语拼音书写。

几种主要参考文献的格式举例如下：

1）连续出版物：作者.题名. [J] .刊名（可缩写，不用缩写点），出版年，卷号

（期号）：起始页～终止页。

2）专 著：著者.书名[M] .版次（第1版不标注）.出版地：出版者，出版年.起始页～终止页。

3）论 文 集：作者.题名[A].论文集主编者.文集名[C].出版地（或会议地点）：

出版者，出版年.始页～终止页。

4）学 位 论 文：作者.题名[D]：[学位论文].保存地点：保存单位，年份. 起始页～终止页。

5）专 利：申请者.专利题名[P].国别，专利文献种类，专利号.出版（或申请）年月日。

6）技 术 标 准：发布单位.技术标准代号，技术标准名称[S].出版地：出版者，出版年，页码。

7）技 术 报 告：作者.题名[R].报告代码及编号.地名：责任单位，年份。

8）在 线 文 献（电子公告）：作者.文题[EB/OL].http://?.日期。

9）光 盘 文 献（数据库）：作者.文题[DB/CD].出版地：出版者.出版日期。

3.论文的排版的格式及字体大小

论文题目（标二宋），姓名（四楷），一级标题（四仿），二级标题1.1；1.2（小四黑），三级标题1.1.1；1.1.2（小四宋），正文分两栏（小四宋），表题（五楷），图题（五宋），全文行距：多倍行距，1.25倍行距。其他格式参考公开发表的化工类专业期刊格式要求。

要求A4纸打印