柔性衬底非晶硅薄膜太阳电池量子效率的研究

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1、万方数据38卷第2期人工晶体学报v01．38No．2：—三些二堡至』：：：：：：：：：：：：=!望些壁垒些些：些些型篁!!垒塞些塑垒些：一：：：：：：：一：垒鲤!：!塑：柔性衬底非晶硅薄膜太阳电池量子效率的研究张德贤，薛颖，蔡宏琨，陶科，姜元建，赵敬芳，王林申，隋妍萍(南开大学信息技术科学学院，天津300071)摘要：量子效率是太阳电池对光的吸收能力的评定标准之一。本文通过对柔性衬底倒结构n．却非晶硅薄膜太阳电池量子效率的测鼋，同时结合本征材料吸收特性，讨论了衬底温度和反应压强对太阳电池量子效率的影响。结果表明：本征非晶硅薄膜的吸收特性是影响太阳电池量子效率的主要因素，同时光生载流子

2、在本征层和界面处的复合也会对太阳电池的量子效率有所影响。经过反应条件优化得到了转换效率为5．67％的聚酰亚胺衬底太阳电池。关键词：柔性衬底；卅却太阳电池；量子效率；非晶硅薄膜中图分类号：TM912文献标识码：A文章编号：1000-985X(2009)02-0407-04StudyontheQuantumEfficiencyofAmorphousSiliconThinFilmSolarCellsDepositedonPolymericSubstrateZHANGDe—xian，XUEYing，CAI舶昭一kun，TAOk，JIANGYuan-jian，ZHAOJing扣ng，WANGL

3、in—shen，SUIYan-ping(CollegeofInformationTechnicalScience，NankaiUniversity，Tianjin300071，China)(Received28November2008)Abstract：Inthesolarcells，thequantumefficiencyisonecriteriaforevaluatingthelight—absorptionability．Inthispaper，withthehelpofboththemeasurementsofthequantumefficiencyof，l·i中amorph

4、oussiliconsolarcellsonpolymericsubstrateandtheabsorptioninthe口一Si：Hi-layer，theeffectsoftheparametershadduringtheprocessofsolarcellspreparationonthequantumefficiencyofsolarcellsbeendiscussed．Theabsorptioninthe口一Si：H／-layerplayedanimportantroleontheQEofsolarcells．Meanwhile，therecombinationoftheli

5、ght—generatedcarriersinthe／-layerandtheinterfacebetweeni-layerandP·layeralsohadeffectsontheQE．Throughtheimprovementofreactionconditions，thesolarcellsonpolyimidesubstratewithefficiencyof5．67％hadbeenachieved．Keywords：flexiblesubstrate；n—i-psolarcell；quantumefficiency；amorphoussiliconthinfilm(a-Si

6、：H)引言量子效率(quantumefficiency，简称QE)定义为当太阳光照射到太阳电池上，电池内产生的光生载流子的数目与入射的光子数的比。它是一个小于l的无量纲的数⋯。一般的量子效率分为内量子效率和外量子收稿日期：2008一ll-28基金项目：国家高技术研究发展计划863(2006AA052422)；天津市科技攻关计划(06YFGPGX08000)；天津市应用基础及前沿技术研究计划(08JCYBJCl3100)作者简介：张德贤(1956一)，男，山东省人，副教授，硕士生导师。E—mail：dexianzhang@nankai．edu．cn万方数据人工晶体学报第38卷效率B]。

7、通过量子效率的测量结果不仅可以知道太阳电池的光谱响应，而且可以计算出太阳电池真实的光生电流值。因而，国际上发表的太阳电池的高效率值，都有量子效率的测量数据为证⋯。实验室制备太阳电池，改变电池的某一层的参数会对薄膜的性能造成影响，这些也都可以通过量子效率的测量曲线得到表征，反应在各个波段，例如：ZnO的吸收性能的变化可以表现在曲线蓝光响应的变化p。o但是一般国内和国际上发表的文章都是把电池的量子效率测量曲线作为电池性能好坏的一种表征，但是并没有对影响电池量子