光伏器件特性

光伏电池，或太阳能电池是一种半导体设备，由大面积的p-n结二极管组成，在阳光存在的情况下能够产生可用的电能。这种转换称为光伏效应。太阳能电池有许多应用，特别适合于无法从电网获得电力的情况，例如在偏远地区的电力系统、地球轨道卫星、手持计算器、远程无线电话、抽水应用等。

大部分研究都集中在使太阳能电池更便宜、更高效上，这样它们就能更有效地与其他能源竞争。这种优化需要精确表征用于制造电池的薄膜的薄膜厚度和吸收效率。

椭偏分光光度法是一种简单、准确地测定薄膜厚度和光学常数的光学测量技术。本应用说明说明了该技术表征光伏器件的能力。常用的研欧洲杯足球竞彩究材料有:非晶硅、多晶硅、ZnO、ITO、SnO₂, TiO₂,罪_x、采用等……

光伏电池-它是如何工作的？

光伏效应始于半导体在其能带隙上方吸收光子，导致载流子(电子和空穴)的产生。然后这些载流子被内部电场隔开，这个内部电场是由半导体内的p-n结或p-i-n结产生的，或者是由半导体和另一种材料之间的异质结产生的。

图1所示。光伏电池示意图。

最后，电极将载流子收集起来，用于在外部电路中产生电流。电池的前电极应设计成允许光子的高透射。这可以通过金属细网格或使用透明导电氧化物(TCO)，如铟锡氧化物(ITO)，锡氧化物(SnO)₂)或氧化锌(ZnO)。用于增加耦合到太阳能电池的光量的抗反射涂层通常沉积在电池的前面。它通常使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)应用在几百纳米厚的层中。

图2。薄膜a-Si:H光伏电池的截面示意图。

欧洲杯足球竞彩材料和效率

人们已经研究了用欧洲杯足球竞彩于太阳能电池的各种材料。大多数大型商业太阳能电池工厂生产丝网印刷多晶硅太阳能电池。单晶圆片可以制成极好的高效太阳能电池，但通常认为其过于昂贵，无法大规模生产。非晶硅电池的转换效率很低，约为8%。聚合物或有机太阳能电池由超薄层(通常为100纳米)的有机半导体制成。它们的生产成本可能比硅更低，但迄今为止实现的效率很低，而且电池对空气和水分高度敏感，这使得商业应用变得困难。

光伏设备描述

下面是三个常用椭偏仪表征的样品。采用由DeltaPsi2软件控制的HORIBA Scientific UVISEL相位调制椭偏仪进行分析。在0.6 - 6.5 eV (190 - 2100 nm)的扩展光谱范围内，在入射角为70°的情况下获取椭偏数据。

级配麦克风rocrystalline硅层

微晶硅层在深度上是不均匀的。该模型包括一个分级层(线性函数)，用于在层的底部指定一个值，在层的顶部指定另一个值。用色散公式表示微晶硅的光学常数。

图3。微晶硅的光学常数。

结果表明，模型(线)与实验数据(点)在整个光谱范围内具有良好的一致性²=0.81(结果质量参数)。

图4。实验数据和生成数据。

非齐次氧化锌层

该样品由沉积在c-Si上的ZnO层组成。为了表示ZnO层深度的不均匀性，采用了三层模型。样品表面粗糙度较小，ZnO的密度从c-Si界面(第1层)到顶部(第2层)逐渐增大。它提供了从第1层到第2层的折射率增加。

图5。ZnO的光学常数。

SiN的厚度映射_x层

通过使用电动XY样品工作台和绘图配方，可以在样品的不同位置自动进行分析。在每个点上测定了厚度和光学常数。地图显示了样品表面SiNx厚度在600和750 Å之间的变化。

图6。SIN厚度图_x层。

结论

椭偏光谱法是表征薄膜厚度和光学常数的理想技术，可用于光伏应用。光谱椭偏仪对粗覆盖层和梯度光学常数的存在也很敏感。该方法具有快速、操作简单、无损等优点。

这些信息来源于HORIBA Scientific提供的资料。欧洲杯足球竞彩

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