用于新一代太阳能电池的硅量子点多层膜的制备与光电性能研究

高效率低成本的全硅基太阳能电池作为第三代太阳能电池，正受到国际上许多研究机构的重视，并已开始进行探索和研究。本项目拟利用自主提出的多层膜限制性晶化原理，采用等离子体化学气相沉积技术与激光或热退火技术相结合的实验途径，制备出尺寸均匀可控的高密度硅量子点多层膜。在此基础上，设计和制备由不同厚度非晶硅子层构成的多层结构，利用不同厚度非晶硅层晶化后可控形成不同尺寸的硅量子点，一次得到具有宽-中-窄带隙硅量子点的多层结构以拓宽光谱响应范围，系统研究与理解硅量子点多层结构中的光吸收、光激发以及载流子的产生、输运和传导以及复合等的基本物理过程与物理机制，研究不同的介质膜对光电性能的影响。进而利用硅量子点多层膜作为本征层，设计和制备p-i-n型电池原型器件，研究相关的器件物理问题，并利用图形化衬底进一步提高光注入效率，为最终实现高效率低成本的硅基量子点叠层太阳能电池打下良好的基础。