微晶矽薄膜太陽能電池研究

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Title:	微晶矽薄膜太陽能電池研究
Authors:	陳炳茂
Contributors:	光電系統工程系
Keywords:	矽薄膜太陽能電池、微晶矽、熱絲化學氣相沉積法、掃瞄式電子
Date:	2010-12
Issue Date:	2011-06-21 14:29:30 (UTC+8)
Abstract:	矽薄膜太陽能電池具有較高的實用效益，且對未來開發較高效率太陽能電池亦具有可行性以、低成本及建築結合應用(Building-integrated photovoltaic, BIPV)的優點。本計畫將針對微晶矽(Microcrystalline Si, μc-Si) 薄膜太陽能電池加以研究，以可沉積具有元件級的品質與高沉積速率及大面積發展的優點的熱絲化學氣相沉積系統(Hot-wire chemical vapor deposition, HWCVD)沉積微晶矽薄膜，如此將能改善非晶矽(amorphous Si, a-Si)薄膜於吸收光之光劣化現象（即所謂Staebler-Wronski effect (SW)）。在此計畫中探討各種成長條件對薄膜品質的影響，藉由調整製程時矽甲烷(SiH4)和氫(H2)流量混合比例、製程壓力及燈絲溫度及基板溫度，使沉積之矽薄膜可由非晶矽狀態轉變為微晶矽，而獲得元件級的P、I及N各層薄膜，並使用掃瞄式電子顯微鏡(Scanning electron microscope, SEM) 表面、截面分析和X-ray繞射(X-ray Diffraction, XRD）等分析探討，以找出最佳的薄膜成長條件。並運用此P、I及N各膜層製作微晶矽薄膜太陽能電池，使用太陽能光模擬器(Simulator)量測發電轉換效率，期望藉以微晶矽改善非晶矽薄膜運用於太陽能電池內部層會發生的光劣化現象，以提高薄膜太陽能電池的效率。期望藉此計畫能提供一種具有低成本且高效率薄膜太陽能電池的技術。
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