完 成 单 位 武汉理工大学
完 成 人 员 赵修建 夏冬林 赵青南 韩建军 周学东 杨晟 郝江波 沈峰 李蔚 王慧芳 倪佳苗 潘震
组织鉴定单位 武汉市科学技术局
鉴 定 日 期 2009年12月31日
工作起止时间 2006年01月01日至2009年06月30日
本课题属武汉市科技攻关项目。本项目是针对目前我国面临的能源危机和环境保护的热门研究领域,深入研究在普通平板玻璃上制备a-Si、poly-Si薄膜太阳能电池。该项目的研究对发展新的环境协调型材料和生态建筑材料、保护环境和实现可持续发展具有重要意义。将有力地推动我国光伏产业的极大发展,有助于传统建筑材料结构调整与升级,光伏产业和社会的可持续发展。
本研究报告的其主要研究结果和创新点如下:
(1)制备出满足工艺一致性和整体性要求的SnO2:F、ITO、ZnO:Al等透明导电氧化物薄膜。
(2)利用磁控溅射镀膜设备沉积硅薄膜太阳能电池的本征层,其薄膜的沉积速率是常规PECVD法的10倍。
(3)采用射频PECVD法在100~500Pa的沉积压力下沉积氢化纳米硅薄膜,晶化率达5~68%、沉积速率可达30nm/min。
(4)采用金属铝诱导和电场辅助的金属铝诱导晶化的方法制备出poly-Si薄膜,实现了a-Si薄膜的快速晶化。
(5)采用化学法制备金属诱导晶化多晶硅的Ni源,制备出金属诱导横向晶化多晶硅薄膜,多晶硅横向生长距离可达5mm。
(6)在a-Si薄膜制备的基础上研究了pin型a-Si薄膜太阳能电池制备的工艺条件,成功地制备出pin型a-Si薄膜太阳电池原型器件,样品大小为40mm×40mm的硅薄膜太阳能电池效率达到10%,为进一步研制高性能a-Si薄膜太阳能电池打下了良好的基础。
本项目技术用于建筑材料,既对调整我国的能源结构有重要意义,又可实现大幅度建筑节能,同时为减排CO2作出重要贡献。本项目技术的推广应用对武汉地区“两型”社会的建设具有重要意义。
本项目技术的产业化和推广应用,可带动一批相关产业的发展,如:蓄电池业、逆变器业、玻璃制造行业、高纯气体及特种气体制造行业以及相关材料产业的共同发展,创造出要可观的经济效益。